卷首语
1972 年 1 月 20 日 8 时 19 分,国内技术中心的密码分析机房里,十几台设备的指示灯在晨光中闪烁,空气里飘着松香和纸张的混合气味。陈恒(参与 1971 年纽约抗干扰项目)站在长条桌前,手里攥着一张皱巴巴的《175 兆赫信号新增记录表》,指尖在 “1 月 19 日新增 9 组信号” 的字样上反复划过 —— 自 1 月 13 日介入破译以来,团队用 103 型手摇计算机开展概率推演,37 组数据花了 5 天,平均每组耗时 4 小时,可新疆边境监测站每天都在传来新的信号数据,照这个速度,别说破译完整密文,连跟上信号更新节奏都难。
长条桌的另一侧,电子工程师小李(3 年设备改造经验)正蹲在地上,拆解一台外壳泛黄的 YF7101 跳频信号分析仪 —— 这是 1970 年列装的设备,原本用于 170 兆赫频段分析,屏幕上还残留着上次测试的波形痕迹。老张(前期推演负责人)坐在桌旁,手里翻着《1972 年电子设备频段扩展技术手册》,书页因频繁翻阅而卷边,他指着其中一页对陈恒说:“YF7101 的主板预留了频段扩展接口,理论上能改到 175 兆赫,但滤波电容和程序都得换,至少要 3 天。”
陈恒走到小李身边,看着分析仪内部密密麻麻的焊点,心里盘算着:人工推演已经跟不上节奏,1 月 19 日新增的 9 组信号里,有 3 组出现了新的跳频点,再不用工具辅助,之前识别的 “719”“370” 关键词段都可能失效。“小李,今天就动手改,优先解决频段适配和功率波动关联,程序编写我跟你一起盯。” 陈恒的声音带着不容置疑的坚定,小李停下手里的螺丝刀,抬头看了眼他:“陈工,这设备没改过 175 兆赫,电容型号和程序参数都得从头算,万一改坏了,咱们连 170 兆赫的分析都没工具用了。” 陈恒拍了拍他的肩膀:“改坏了我负责,但不能等,新疆那边还在传数据,每多等一天,就多一分错过关键信息的风险。”
机房里的时钟 “滴答” 作响,小李重新拿起螺丝刀,拧下分析仪外壳的最后一颗螺丝,露出了绿色的主板 —— 一场围绕 YF7101 的紧急改造,在堆满图纸和工具的机房里,正式拉开序幕。
一、改造前的效率困境:人工推演与信号增长的矛盾(1972 年 1 月 18 日 19 日)
1972 年 1 月 18 日 19 日,随着新疆边境监测站传来的 175 兆赫信号数据持续增加,陈恒团队面临的 “人工推演效率低” 问题愈发突出 —— 核心是 “新增信号量远超人工处理能力,关键规律可能被遗漏”,这不仅拖慢破译进度,还可能导致前期识别的 “719”“370” 关键词段失去时效性。这两天里,团队成员每天工作超过 16 小时,手摇计算机的 “咔嗒” 声、铅笔在纸上的摩擦声、偶尔的争执声,构成了机房里的主旋律,每个人的脸上都透着疲惫,心理上承受着 “进度滞后” 的压力。
1 月 18 日的 “数据积压”,让矛盾首次凸显。早上 8 时,新疆站传来 1 月 17 日的监测数据:新增 6 组 175 兆赫信号,其中 2 组的跳频序列出现了新的点(175.21 兆赫、175.23 兆赫),与之前的 19 个跳频点不同。老张带领 3 名分析员用 103 型手摇计算机开展推演:每人负责 2 组数据,计算 “新跳频点与已知关键词段的匹配概率”。10 时 37 分,第一名分析员完成第一组推演,结果显示 “匹配概率 37%,无有效字符”;12 时 19 分,第二名分析员完成推演,同样无有效结果。陈恒在机房里来回踱步,时不时凑到分析员身边看计算过程 ——103 型手摇计算机每次只能计算 3 位数字的概率,一组 6 位密钥的推演需要分 2 次,还要手动记录中间结果,稍有疏忽就会出错。“1 组数据算 4 小时,6 组就是 24 小时,等我们算完,新疆那边又该传新数据了。” 陈恒看着墙上的时钟,语气里带着焦虑,“上次纽约抗干扰,我们用改造的设备,1 小时就能处理 19 组数据,现在靠手摇计算机,根本跟不上。”
1 月 19 日的 “漏判问题”,让团队意识到工具的必要性。下午 14 时,新疆站又传来 3 组新增信号,其中 1 组的功率波动间隔从 19 分钟变成了 23 分钟,与 KH9 卫星的过境时间偏差较大。分析员小王在推演时,因疲劳导致 “将 175.07 兆赫误记为 175.09 兆赫”,结果匹配出错误的字符 “3”,直到陈恒复核时才发现。“人工推演不仅慢,还容易漏判、错判,‘719‘370这两个关键词段,上次就有 1 组数据因为计算错误,差点漏了。” 陈恒将错误的记录纸放在桌上,对团队说,“必须改设备,YF7101 虽然是 170 兆赫的,但预留了扩展接口,改到 175 兆赫应该可行,再加上功率波动关联算法,能自动识别疑似片段,效率能提 8 倍。” 老张有些犹豫:“YF7101 是咱们唯一的跳频分析仪,改坏了怎么办?万一新信号突然增多,我们连基础分析都做不了。” 陈恒沉默了几秒,然后说:“改坏了我去跟上面申请新设备,但现在不能等,风险再大也得试。”
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1 月 19 日晚的 “方案讨论”,确定改造的核心方向。陈恒召集老张、小李和 2 名资深工程师,召开紧急会议,围绕 “YF7101 改造” 展开讨论:①改造目标:实现 175 兆赫频段分析,自动关联功率波动数据,识别 “719”“370” 等关键词段,将单组推演时间从 4 小时降至 30 分钟以内;②技术难点:频段适配(需更换滤波电容和天线匹配电路)、算法编写(功率波动与信号片段的关联逻辑)、程序输入(通过打孔纸带输入,需确保无语法错误);③时间规划:1 月 20 日确定参数,21 日完成硬件改造,22 日编写程序,23 日测试验证,4 天内完成;④风险应对:准备备用滤波电容(10 个)、备份原设备程序(通过纸带复制),若改造失败,24 小时内恢复原设备功能。“现在分工:小李负责硬件改造,老张协助查技术手册,我负责算法设计,每天晚上 8 点汇总进度,不能拖。” 陈恒在黑板上写下分工表,每个人的名字后面都标了明确的时间节点,“咱们这 4 天,就是跟信号更新赛跑,跑赢了,破译就能往前推一大步;跑输了,之前的努力可能都白费。”
二、改造方案的制定:依据技术手册的参数校准(1972 年 1 月 20 日)
1 月 20 日,改造工作的第一步 —— 方案细化与参数校准正式启动。核心是 “依据《1972 年电子设备频段扩展技术手册》,确定 YF7101 分析仪改造的具体参数,确保每一个硬件更换、每一行程序代码都有技术依据,避免盲目操作”。这一天里,团队成员抱着厚厚的技术手册和设备图纸,在机房里反复核对数据,小李还专门联系了南京电子管厂(YF7101 的生产厂家),确认频段扩展的可行性,每一个参数的确定都经过多次讨论,确保万无一失。
上午 8 时 10 时的 “频段适配参数计算”,是硬件改造的基础。小李翻开《1972 年电子设备频段扩展技术手册》第 19 页,上面详细记载了 “短波设备频段扩展的电容选型公式”:C=1/(2πf)2L,其中 f 为目标频率(175 兆赫),L 为原设备电感(YF7101 的电感为 1.9μH,从设备图纸中查得)。小李用 103 型手摇计算机计算:先算 (2π×175×10?)2≈(1.1×10?)2=1.21×101?,再算 1/(1.21×101?×1.9×10??)≈4.4×10?13F,即 0.00044μF,取近似值 0.00047μF(标准电容规格)。“原设备 170 兆赫用的是 0.0005μF 电容,175 兆赫需要换成 0.00047μF,差 0.00003μF,误差在 5% 以内,符合要求。” 小李将计算过程写在草稿纸上,递给陈恒核对,陈恒用计算器重新算一遍,结果一致:“电容型号确定为 CC1 型高频瓷介电容,耐压 50V,误差 ±5%,赶紧联系仓库领货。” 老张补充:“还要核对天线匹配电路的电阻值,170 兆赫用的是 50Ω 电阻,175 兆赫需要调整到 51Ω,不然信号会衰减。”
10 时 30 分 12 时 30 分的 “功率波动关联算法设计”,是软件改造的核心。陈恒根据 1 月 5 日 7 日的监测数据,确定算法的核心逻辑:①提取信号的功率波动时段(每 19 分钟一次,持续 1 分钟);②在波动时段内截取信号片段(长度 19 个跳频点,与美方 AN/ALR70 设备的跳频周期一致);③将片段与已知关键词段(“719” 对应数字编码 719,“370” 对应 370)进行匹配,计算相似度(相似度≥90% 判定为疑似片段);④输出匹配结果和置信度。陈恒在坐标纸上画算法流程图,用不同颜色标注 “输入→处理→输出” 三个环节:“输入部分要包含功率数据和跳频点数据,处理部分用‘滑动窗口匹配法,每次移动 1 个跳频点,避免漏判;输出部分要显示片段位置和相似度,方便分析员核对。” 小李提出疑问:“设备的程序存储器只有 19KB,算法会不会超出存储容量?” 陈恒翻了翻 YF7101 的技术手册:“简化算法步骤,去掉冗余的校验环节,只保留核心匹配逻辑,应该能控制在 15KB 以内。”
13 时 00 分 17 时 00 分的 “程序输入格式确定”,确保软件能正常运行。1972 年的电子设备程序主要通过打孔纸带输入,YF7101 采用的是 8 单位纸带编码(ASCII 码的简化版),其中第 17 位为数据位,第 8 位为校验位。小李根据设备手册,确定 “功率波动关联算法” 的程序格式:①每一行代码包含 “操作码(2 位)+ 地址码(4 位)+ 数据码(2 位)”;②校验位采用 “奇校验”,即每一行的 1 的个数为奇数;③程序开头需添加 “初始化指令”,设置设备的采样频率(10kHz)和数据缓存大小(19×19 字节,对应 19 个跳频点的 19 组数据)。小李用铅笔在空白纸带上模拟打孔:“比如‘读取功率数据的操作码是 07,地址码是 1750(对应 175 兆赫数据存储地址),数据码是 01(读取 1 组数据),校验位是 1,这样一行代码就完整了。” 陈恒提醒:“纸带打孔不能出错,一个孔打错,整个程序都得重写,下午让小王帮忙核对,确保每一行都对。”
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17 时 30 分 19 时 00 分的 “备用方案制定”,应对改造风险。团队考虑到 “硬件损坏”“程序错误” 等可能的问题,制定备用方案:①硬件备用:从仓库领取 10 个 0.00047μF 电容、5 个 51Ω 电阻,避免改造过程中元件损坏导致停工;②程序备份:用纸带复制机复制 YF7101 的原程序纸带,若改造失败,2 小时内可恢复原程序;③临时替代:若分析仪改造期间需要分析信号,用 2 台 103 型手摇计算机并联,提高计算效率(单组推演时间从 4 小时降至 2 小时)。“咱们得把所有风险都想到,比如电容焊接时温度过高导致损坏,或者程序输入时校验位出错,都要有应对办法。” 陈恒看着桌上的备用元件,对小李说,“明天拆设备的时候,先断电 30 分钟,放掉静电,再用防静电手环,别把主板烧了。” 小李点头:“我明天提前半小时到,先检查设备的供电电压,确保稳定了再拆。”
三、硬件改造:YF7101 的频段适配与电路调整(1972 年 1 月 21 日)
1 月 21 日 8 时,小李穿着防静电服,戴着防静电手环,开始 YF7101 跳频信号分析仪的硬件改造 —— 核心是 “更换滤波电容、调整天线匹配电阻、检查焊点质量”,这是改造中最精细也最危险的环节:电容的脚位间距只有 1.9mm,焊接时温度必须控制在 230℃±10℃,过高会烧毁主板,过低则焊接不牢固;天线匹配电阻的焊接位置在主板边缘,靠近电源线路,稍有不慎就会导致短路。这一天里,小李的手指多次被电烙铁烫红,额头上的汗顺着脸颊往下流,但他不敢有丝毫分心,每一个焊点都要反复检查,确保硬件适配 175 兆赫频段。
8 时 00 分 9 时 30 分的 “设备拆解与静电防护”,是安全改造的前提。小李先关闭 YF7101 的电源,拔掉电源线,等待 30 分钟(放掉主板电容的残余电荷),然后戴上防静电手环(接地电阻 1MΩ,符合《电子设备防静电操作规程》),用小号十字螺丝刀拧下分析仪外壳的 19 颗螺丝(每颗螺丝都按位置放入专用托盘,避免混淆)。外壳拆开后,绿色的主板暴露出来,上面布满了密密麻麻的元件,其中标注 “C19” 的就是 170 兆赫频段的滤波电容,旁边的 “R37” 是天线匹配电阻。“主板上有 3 个滤波电容,C19、C20、C21,都要换成 0.00047μF 的,R37 要换成 51Ω 的。” 小李用放大镜观察电容的型号标识(原电容标注 “0.0005μF 50V”),对旁边协助的小王说,“你帮我拿电烙铁,温度调到 230℃,先烫掉 C19 的焊点。”
9 时 31 分 12 时 00 分的 “滤波电容更换”,是频段适配的关键。小李手持电烙铁(功率 25W,温度 230℃),先加热 C19 的左侧焊点,待焊锡融化后,用镊子轻轻拔出电容的引脚,再加热右侧焊点,取出整个电容 —— 整个过程只用了 19 秒,没有损坏旁边的元件。小王递过新的 0.00047μF 电容,小李将电容引脚插入焊孔,先焊接左侧引脚(加热 2 秒,焊锡均匀覆盖引脚),再焊接右侧引脚,然后用万用表测试电容的导通性(无短路,正常)。“每个电容焊接后都要测,不然装回去才发现短路,又得拆。” 小李一边焊接 C20,一边对小王说,额头上的汗滴落在主板旁的纸上,他都没顾得上擦。11 时 47 分,3 个滤波电容全部更换完成,小李用频谱分析仪测试主板的频段响应 ——175 兆赫频段的信号幅度比改造前提升了 19dB,170 兆赫频段的幅度下降了 7dB,符合 “175 兆赫适配” 的要求。
12 时 30 分 15 时 30 分的 “天线匹配电阻调整与电路检查”,确保信号无衰减。小李找到主板边缘的 R37 电阻(原电阻 50Ω),用吸锡器吸掉焊点的焊锡,取出旧电阻,换上新的 51Ω 电阻(功率 1/4W,精度 ±1%)。焊接完成后,他用万用表测试电阻的阻值(51.2Ω,在误差范围内),然后检查电阻与电源线路的间距(1.9mm,无短路风险)。接下来,小李检查主板上的其他关键元件:电感 L17(1.9μH,无松动)、二极管 D7(型号 2AP9,正向导通电压 0.7V,正常)、三极管 Q9(型号 3DG6,放大倍数 β=190,符合要求)。“天线匹配电阻很重要,阻值不对,175 兆赫的信号会衰减 19% 以上,之前有个站就是因为电阻换错,导致信号收不到。” 小李一边检查,一边跟小王讲解,“咱们这设备是用来分析信号的,要是自己的电路都
第933章 破译工具适配[1/2页]