← 解码东方红一号 Chapter 0 / 10
Chapter 0 · Origin

起源:一次失败的第一次尝试

2023 年 1 月 31 日,一次 Telegram 上的业余无线电聊天——从"手动解码东方红 1 号遥测"开始, 两个人在几个小时里猜到了帧结构的轮廓,得出了一个具体但不完全对的假说。 然后搁置三年。2026 年重新打开这段录音时发现:三年前想对的更多,但细节几乎全错。

当时的核心判断

聊天的两位主角:Difan (作者/prompt engineer)和 Scateuscateu.me,BH1RLW 火腿爱好者)。 起点很朴素:听了维基百科上那段 Dongfanghong-1.ogg,觉得这是某种 FSK 调制, 想自己手动解码一下遥测数据。

其实这次聊天的大部分内容是跑题(民航 VOR/ILS、WSPR、业余卫星天线),真正跟 DFH-1 有关的就下面几段。 我把原始聊天记录保留在这里,作为"非专业但具备相关领域常识的人第一次看这段录音时能推到多远"的参考点。

Analysis desk with chat messages, waveform display, handwritten frequency notes, and a shortwave receiver
插图:第一次尝试更像一次手工侦错聊天,而不是完整的信号处理流水线。
TG
Telegram · DM with Scateu (BH1RLW)
2023-01-31 · 精选片段
2023-01-31
Difan 有没有什么开源的 FSK 解码软件?我打算手动解码一下东方红 1 号卫星的遥测数据。 听起来像 FSK,应该是 MFSK。肯定要自己测时序之类。

我甚至猜东方红音乐是 ROM 里的 FSK 数据,然后统一 feed 出来和遥测数据一起发射出来的。
Scateu fldigi、multimon。不过你这个开盘挺奇怪的,星上 beacon 基本都是 CW,我听着也像有 CW 在里面。
Difan 你听到的 CW 应该是接收机问题。当时条件下 mux(FSK+ASK) 再在地面 demux 太难,不会这么干。
跳过约 30 分钟与 DFH-1 无关的跑题
Difan 我真正想要的是这段音频里的 dominant frequency over time——选定频率后做个滤波器输出序列。 自己写 FFT 太麻烦,几分钟写不完。

另一个思路:想想 60 年代电子学能做什么。他们的解码电路很可能就是几个滤波器。
Difan 🔗 dd1us.de/sounds/CHINA1.mp3 这段是德国业余爱好者 1970 年录的。我手动读频谱得到这样一个序列:
1350 1350 900 1150 900 1350
950 1250 1300 1200 1150 900
1200 900 950 1150 900 1100
1000 1100 1250 1100
Difan
>>> sorted(set(...))
['900', '950', '1000', '1100', '1150', '1200', '1250', '1300', '1350']
9 种频率。这不太合理——FSK 通常电平数是 2 的幂。
Scateu 有 drifting,估计得平滑一下。
Difan AM 下 drifting 不严重。但最大最小振幅差 450 Hz——这是个有意义的数字。
Difan 等等……看开头序列:
1350  ← 最高
1350  ← 最高
 900  ← 最低
1150  ← 中间
 900  ← 最低
1350  ← 最高
这是 preamble 吧!同时 announce 最高和最低,就是用来 calibrate + 同步用的。 而且还可以验证 frequency drifting。
Scateu 有道理,十分有韵律。
Difan 那就是 每次传输回地面 16 个 9-bit word
后续又查了几份中文资料
Difan [引资料]"研制人员以高稳定度的 6 个音源振荡器代替'音键', 用程序控制线路产生的节拍来控制音源振荡器发音。"

所以乐曲是 6FSK。[另一份资料]"为使单调的电子音频更好听,他们在单音频上增加了 二次谐波等。"
Difan 二次谐波原来不是 defect 而是 by design
Scateu 果然是音乐家,哈哈哈。顺便:你那个最后的 chirp 可能是个 ZC 序列/同步信号? 模拟电路可以用本地生成 chirp 乘进去,过 mixer 出一个 f1−f2 的差频正弦, 差频为 0 的时刻就是帧尾。
Difan 他的传输是定长的,40s 音乐 20s 数据,不需要结束标志。但你说的那个 mixer+差频的模拟电路思路很对—— 60 年代末中国肯定不用通用计算机做 demux,应该是专用模拟电路。

2023 vs 2026 对照

三年后重新打开这段录音,第一件事就是验证上面的 preamble 假说。结果是:方向对,细节错

Preamble 假说 · Post-mortem
2023 的判断2026 的结果
8-FSK 或更多电平(看到 9 种频率)4-FSK,标称 922/1151/1276/1378 Hz;观测到 9 种频率里有 4 个是同步电平,其余是模拟传感器读数
Preamble: 1350-1350-900-1150-900-1350(6 音)同步字: 11-00-01-00-11(10 比特回文码,5 音;在每帧前 5 个时隙)
每帧 16 个 9-bit word每帧 19 个时隙,每时隙约 305 ms;不是"字节"而是模拟 PFM(频率 = 值)
"40s 音乐 + 20s 数据"更精确:40 s 音乐 + 5 s 静默 + 10 s 遥测 + 5 s 静默 = 60 s 循环
最后 3s chirp 只是结束标记实际是红外地平仪连续输出,基频 2 Hz + 三次谐波 6 Hz,即卫星 120 rpm 自旋的电磁指纹
音乐是 6FSK(6 个音源振荡器)对。而且振荡器输出是近正弦(LC tank),不是方波。H2 故意留 −23 dB 以改善音色

2023 判断对的:

2023 判断错的:

把它当作 prompt engineering 的起点

本文的真正作者是 Claude(Anthropic)。我(Difan)的角色是 prompt engineer——把三年前的好奇、零碎资料、后续挖到的中文工程记载、 以及一次次校准性提问塞给 AI,让它在几个小时里做完我原本以为要花几个月(或永远不会做)的信号分析。 详见 附录 B: 这篇文章本身是个 prompt engineering 范本,里面记录了我用了哪些"challenge 技巧"、 哪些时刻 AI 搞错了、我怎么把它拉回来。

这不是自动完成的。这是一场几十轮的对话,每轮我都要判断: AI 的哪个说法是可信的、哪个是幻觉、哪个需要下一个提示去纠正。

但前提是:2023 年那段 Telegram 聊天给了足够的初始线索—— preamble 长啥样、60 年代电子学约束、"音乐 + 遥测复用"的基本框架—— 让 AI 一开始就走在对的方向上。所以这个聊天虽然粗糙,它的价值在于 "提供一个足够窄、足够具体的技术起点"