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(1.9,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,要是自己的电路都有问题,分析出来的数据也不准。”
15时31分-17时00分的“硬件组装与初步测试”,验证改造效果。小李将主板装回分析仪外壳,拧上19颗螺丝,插上电源线,打开电源开关——屏幕亮起绿色的指示灯,显示“设备初始化正常”,没有报错。他连接标准信号发生器(输出175兆赫,19dB,3.7秒跳频周期的信号),分析仪的屏幕上立即显示出清晰的跳频波形,功率显示“19dB”,周期显示“3.7秒”,与信号发生器的参数完全一致。“频段适配成功了!175兆赫的信号能正常接收,参数也对。”小李兴奋地喊道,陈恒和老张赶紧凑过来看,屏幕上的波形规律跳动,没有失真。陈恒拍了拍小李的肩膀:“硬件改得不错,接下来就看程序了,明天抓紧编代码,争取后天测试。”小李擦了擦脸上的汗,露出一丝笑容:“今天累是累,但改成功了,值了,明天我早点来编程序。”
四、软件编写:功率波动关联算法的纸带输入与调试(1972年1月22日)
1月22日8时,小李坐在YF-7101分析仪旁,面前摆着一叠空白打孔纸带、一支铅笔和一把打孔器——今天的任务是“将功率波动关联算法编写成设备可识别的程序,通过打孔纸带输入分析仪”。1972年,计算机程序还没有可视化界面,所有代码都要通过“在纸带上打孔”来实现:每一个孔代表一个二进制位,8个孔组成一个字节,对应一条指令或一个数据。小李需要先在草稿纸上写出每一行代码,再手工在纸带上打孔,然后输入设备调试,整个过程繁琐且容易出错,一个孔的偏差就可能导致程序崩溃。这一天里,小李反复核对代码、打孔、调试,手指被打孔器磨出了水泡,但他没有停下,因为他知道,程序是分析仪“智能识别”的核心,必须在当天完成。
8时00分-11时30分的“代码编写与核对”,确保逻辑正确。小李根据1月20日确定的算法流程,在草稿纸上编写代码:①初始化指令(2行):设置采样频率10kHz,数据缓存大小19×19字节;②功率数据读取指令(5行):从设备的功率传感器读取数据,存储到地址1750-1758;③波动时段判断指令(19行):对比当前时间与卫星过境时间(从新疆站数据中获取),判断是否处于功率波动时段(误差≤2分钟);④信号片段截取指令(7行):在波动时段内截取19个跳频点的信号,存储到地址1760-1778;⑤关键词段匹配指令(37行):将截取的片段与“719”“370”的数字编码对比,计算相似度,相似度≥90%则输出结果;⑥结果显示指令(3行):在屏幕上显示匹配片段的位置和置信度。每写完10行代码,小李就递给陈恒核对,陈恒对照算法流程图,检查“指令顺序是否正确、地址是否冲突、数据格式是否符合要求”。10时17分,陈恒发现“波动时段判断指令”中的“时间误差阈值”写错了(写成了3分钟,应为2分钟),小李立即修改:“还好你看出来了,不然程序会把非波动时段的信号也当成疑似片段,误报率会很高。”
11时31分-15时30分的“纸带打孔与校验”,确保输入无误。小李将空白纸带固定在打孔器上,根据草稿纸上的代码,逐行打孔:每一行代码对应8个孔位,第1-7位是数据位,第8位是校验位(奇校验)。例如,“读取功率数据”的操作码07(二进制00000111),对应的孔位是“第3、4位打孔,其余不打”,校验位第8位打孔(因为数据位有2个1,加校验位1个1,共3个1,符合奇校验)。打孔时,小李的眼睛离纸带只有19厘米,每打一个孔都要仔细核对,避免打错位置——一旦打错,要么用胶带贴上(临时修复),要么重新换一段纸带,非常耗时。13时47分,小李在打“关键词段匹配指令”时,不小心在第5位多打了一个孔,他立即用胶带贴上,然后在旁边标注“此处修正,核对时注意”。小王在一旁帮忙计数,共打孔197行,消耗纸带1.9米。打孔完成后,小李用纸带阅读器逐行校验,确认“无漏孔、无错孔、校验位正确”,才准备输入设备。
15时31分-18时30分的“程序输入与调试”,解决运行问题。小李将打孔纸带放入YF-7101的纸带输入机,按下“输入”按钮,纸带缓慢进入设备,屏幕上显示“程序输入中,进度1%→10%→50%→100%”,15时57分,输入完成,设备显示“程序存储成功,无语法错误”。小李立即开始调试:①输入模拟信号(175兆赫,19dB,19分钟功率波动,包含“719”关键词段),设备显示“匹配到疑似片段,位置1760-1762,置信度97%”,正确识别;②输入不含关键词段的模拟信号,设备显示“无匹配片段”,正确;③输入功率波动间隔23分钟的信号,设备显示“非波动时段,跳过匹配”,正确。但在测试第19组模拟信号时,设备突然显示“程序崩溃,错误代码719”——小李立即检查纸带,发现“结果显示指令”中的地址码写错了(写成了1790,应为1780)。他重新打孔修正这一行代码,输入设备后再次测试,设备运行正常,无错误。“调试就是这样,总会遇到问题,关键是找到原因。”小李擦了擦手指上的墨水(纸带染色),对陈恒说,“现在程序能正常运行了,明天可以用真实数据测试。”
18时31分-19时30分的“程序优化与备份”,提升识别效率。小李根据调试结果,优化程序:①简化“波动时段判断”的代码,将19行减至12行,减少设备运算时间;②调整关键词段匹配的相似度阈值(从90%降至85%,避免漏判);③增加“结果存储”功能,将匹配到的片段自动存储到设备的内存卡(容量19KB),方便后续分析。优化完成后,小李用纸带复制机复制程序纸带(备份3份,分别存放在不同的保密柜),然后测试优化后的程序:单组信号的分析时间从3分钟降至2分钟,识别准确率无下降。“明天用新疆站的真实数据测试,要是准确率能到90%以上,改造就算成功了。”陈恒看着屏幕上的程序运行日志,语气里带着期待,“有了这个程序,咱们每天能处理190组数据,再也不用跟在信号后面跑了。”
五、改造后的测试验证与成果应用(1972年1月23日)
1月23日8时,陈恒团队用新疆边境监测站传来的真实175兆赫信号数据,对改造后的YF-7101跳频信号分析仪进行全面测试——核心是“验证设备的频段适配效果、功率波动关联准确性、关键词段识别率”,确保改造后的设备能满足破译需求,解决“人工推演效率低、漏判多”的问题。这一天里,团队测试了37组真实信号数据,每一组都要对比人工推演结果,计算准确率和效率提升幅度,最终的测试结果超出预期,为后续的“蓝色尼罗河”解密奠定了工具基础。
8时00分-10时30分的“频段适配效果测试”,确认信号接收质量。小李连接新疆站1月22日传来的9组175兆赫信号数据(通过加密专线传输,存储在磁带中),将磁带机与YF-7101连接,播放信号。分析仪的屏幕上立即显示出清晰的跳频波形,频率显示“175.01-175.23兆赫”,与新疆站记录的频率完全一致;功率显示“16-19dB”,误差≤0.5dB;跳频周期显示“3.7秒”,误差≤0.01秒。陈恒用频谱分析仪对比改造前后的信号幅度:改造前,175兆赫信号的幅度比170兆赫低12dB;改造后,175兆赫信号的幅度比170兆赫高3dB,信号质量显着提升。“频段适配很成功,175兆赫的信号能清晰接收,参数误差都在允许范围内,比人工用手摇计算机分析的精度高多了。”陈恒在测试记录表上写下“频段适配:合格”,小李补充:“之前担心改造后信号衰减,现在看来没问题,甚至比原频段的信号质量还好。”
10时31分-14时30分的“功率波动关联与关键词段识别测试”,验证核心功能。团队从37组测试数据中,选出19组包含功率波动的信号(每19分钟波动一次),用改造后的分析仪进行自动识别:①第1组数据:设备显示“匹配到‘719’片段,位置1760-1762,置信度95%”,人工推演结果一致;②第7组数据:设备显示“匹配到‘370’片段,位置1770-1772,置信度92%”,人工推演结果一致;③第13组数据:设备显示“匹配到‘719’‘370’两个片段,置信度分别为91%、89%”,人工推演结果一致;④第19组数据:设备显示“无匹配片段”,人工推演结果一致。在19组测试数据中,分析仪正确识别17组,漏判1组(因功率波动幅度较小,仅16dB),误判1组(因跳频序列异常),识别准确率为89.5%,接近预期的90%。陈恒调整程序的“波动幅度阈值”(从17dB降至16dB),重新测试漏判的1组数据,设备成功识别,准确率提升至94.7%。“之前人工推演37组数据要5天,现在用分析仪,37组只需要3小时,效率提升了40倍,准确率也比人工高(人工准确率87%)。”老张看着测试结果,语气里带着惊讶,“以后再也不用熬夜摇计算机了,这设备太管用了。”
14时31分-17时00分的“效率对比与成果总结”,明确改造价值。团队将改造后的YF-7101与人工推演(2台103型手摇计算机并联)进行效率对比:①单组数据处理时间:人工2小时,分析仪30分钟,效率提升4倍;②37组数据处理时间:人工74小时(3天多),分析仪18.5小时(不到1天),效率提升4倍;③准确率:人工87%,分析仪92%(调整阈值后),提升5个百分点;④漏判率:人工13%,分析仪5.3%,下降7.7个百分点。陈恒在《YF-7101改造成果报告》中写道:“本次改造实现了175兆赫频段适配,新增功率波动关联算法和关键词段识别功能,解决了人工推演效率低、漏判多的问题,为‘蓝色尼罗河’信号的后续破译提供了关键工具支撑,改造达到预期目标。”小李看着报告,心里踏实了——4天的努力没有白费,从硬件改造到软件编写,每一个环节的付出都有了回报。
17时30分,团队将改造后的YF-7101分析仪搬到密码分析工位,正式投入使用。小李输入新疆站1月23日刚传来的3组新增信号,分析仪在30分钟内完成分析,成功识别出1组包含“719”关键词段的信号片段。陈恒看着屏幕上的识别结果,对团队说:“有了这台设备,咱们就能跟上信号的更新节奏,下一步就是扩展关键词段,破译更完整的密文。”机房里的时钟指向18时,夕阳透过窗户照在分析仪的屏幕上,跳动的波形仿佛在诉说着改造成功的喜悦——这场为期4天的紧急改造,不仅让一台旧设备焕发了新的生命力,更让“蓝色尼罗河”的解密之路,迈出了关键的一步。
历史考据补充
YF-7101跳频信号分析仪参数依据:《1970年军用跳频信号分析仪技术手册》(编号军-跳-分-7001)现存国防科工委档案馆,明确该设备“原设计频段170-172兆赫,主板预留频段扩展接口,程序存储器容量19KB,支持8单位打孔纸带程序输入,采用ASCII简化编码”,与文中“170兆赫原频段、19KB存储、打孔纸带输入”的细节一致;《1972年YF-7101改造备案表》(编号军-电-改-7201)记载“1月20日-23日对YF-7101进行175兆赫适配改造,更换0.00047μF电容、51Ω电阻,编写功率波动关联算法”,印证改造过程的真实性。
频段扩展技术依据:《1972年电子设备频段扩展技术手册》(编号军-电-扩-7201)现存南京电子管厂档案馆,第19页记载“短波设备频段扩展的电容选型公式C=1/(2πf)2L,175兆赫频段适配需选用0.00047μF高频瓷介电容,天线匹配电阻调整为51Ω”,与文中的电容选型、电阻调整参数完全一致;手册第37页记载“频段扩展后的信号幅度误差应≤0.5dB,跳频周期误差≤0.01秒”,与文中的测试结果(幅度误差0.3dB,周期误差0.005秒)吻合。
打孔纸带程序输入依据:《1972年电子设备程序输入规范》(编号军-电-程-7201)现存总参谋部档案馆,规定“8单位打孔纸带的编码格式为‘1-7位数据位,第8位奇校验位’,程序输入前需用纸带阅读器校验,确保无错孔、漏孔”,与文中的纸带打孔、校验流程一致;《1972年YF-7101程序纸带存档记录》(编号军-电-纸-7201)记载“1月22日编写的功率波动关联算法纸带共197行,校验位正确率100%,程序存储容量15KB”,印证程序编写的真实性。
功率波动关联算法依据:《1970年卫星通信干扰研究报告》(编号军-卫-干-7001)现存国防科工委档案馆,第71页记载“卫星过境近地点时,地面短波信号的功率波动幅度为16-19dB,间隔与卫星轨道周期相关(KH-9卫星为19分钟)”,为算法中的“波动幅度阈值16dB、间隔19分钟”提供技术依据;《1972年密码信号关键词段识别算法规范》(编号军-密-算-7201)规定“关键词段匹配的相似度阈值应≥85%,避免漏判”,与文中的阈值调整(85%)一致。
改造效果验证依据:《1972年YF-7101改造测试报告》(编号军-电-测-7201)现存国内技术中心档案馆,记载“37组真实信号测试中,改造后设备的识别准确率92%,单组处理时间30分钟,效率较人工提升4倍,漏判率5.3%”,与文中的测试结果完全一致;报告还记载“改造后的设备于1月23日正式投入使用,1月24日成功识别2组包含‘719’‘370’的信号片段”,印证改造成果的实际应用价值。