什么是摩爾斯電碼和收發(fā)技術(shù)原理
摩爾斯電碼(又譯為摩斯電碼)是一種時(shí)通時(shí)斷的信號代碼,這種信號代碼通過(guò)不同的排列順序來(lái)表達不同的英文字母、數字和標點(diǎn)符號等。它由美國人艾爾菲德·維爾發(fā)明,當時(shí)他正在協(xié)助Samuel Morse進(jìn)行摩爾斯電報機的發(fā)明(1835年)。
摩爾斯電碼是電報通信中國際通用的一種符號,它以長(cháng)短不同的信號進(jìn)行各種組合來(lái)代表一定的字母,數字和標點(diǎn)符號。在書(shū)寫(xiě)時(shí),短信號一般以點(diǎn)“."來(lái)代表,讀作"的";長(cháng)信號以劃"-"來(lái)代表,讀作"達".為了區別點(diǎn)與劃以及分清各個(gè)字符或各組字符,對點(diǎn),劃的長(cháng)度及各類(lèi)間隔讀有嚴格的規定:1個(gè)劃等于3個(gè)無(wú)間隔點(diǎn)的長(cháng)度;一個(gè)字符中,點(diǎn)與點(diǎn),劃與劃,點(diǎn)與劃的間隔為1個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度;相臨字符的間隔為3個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度;相鄰單詞或相鄰兩個(gè)單詞的間隔為5個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度,
要想熟練地拍發(fā)或抄收摩爾斯電碼,必須熟記每個(gè)電碼符號.數字的電碼符號比較容易掌握,字母和標點(diǎn)符號可按組合規律分類(lèi)去記.當聽(tīng)到一個(gè)電碼符號能不假思索地讀出其代表的字符后,就可以開(kāi)始摩爾斯電碼的抄收練習.練習時(shí),可先將字母,數字和標點(diǎn)符號混合編成5字1組的報底,每組電碼中都應有1到2個(gè)數字或標點(diǎn),其他均為字母,然后按報底互抄互報,進(jìn)而聽(tīng)振蕩器拍發(fā)抄收.抄收必須由慢到快地循序漸進(jìn),卻忌在較低速的收發(fā)尚未鞏固前就練習高速的收發(fā).
最早的摩爾斯電碼是一些表示數字的點(diǎn)和劃。數字對應單詞,需要查找一本代碼表才能知道每個(gè)詞對應的數。用一個(gè)電鍵可以敲擊出點(diǎn)、劃以及中間的停頓。
雖然摩爾斯發(fā)明了電報,但他缺乏相關(guān)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)。他與艾爾菲德·維爾簽定了一個(gè)協(xié)議,讓他幫自己制造更加實(shí)用的設備。艾爾菲德·維爾構思了一個(gè)方案,通過(guò)點(diǎn)、劃和中間的停頓,可以讓每個(gè)字元和標點(diǎn)符號彼此獨立地發(fā)送出去。他們達成一致,同意把這種標識不同符號的方案放到摩爾斯的專(zhuān)利中。這就是現在我們所熟知的美式摩爾斯電碼,它被用來(lái)傳送了世界上第一條電報。
這種代碼可以用一種音調平穩時(shí)斷時(shí)續的無(wú)線(xiàn)電信號來(lái)傳送,通常被稱(chēng)做連續波(Continuous Wave),縮寫(xiě)為CW。它可以是電報電線(xiàn)里的電子脈沖,也可以是一種機械的或視覺(jué)的信號(比如閃光)。
一般來(lái)說(shuō),任何一種能把書(shū)面字元用可變長(cháng)度的信號表示的編碼方式都可以稱(chēng)為摩爾斯電碼。但現在這一術(shù)語(yǔ)只用來(lái)特指兩種表示英語(yǔ)字母和符號的摩爾斯電碼:美式摩爾斯電碼被使用了在有線(xiàn)電報通信系統;今天還在使用的國際摩爾斯電碼則只使用點(diǎn)和劃(去掉了停頓)。
電報公司根據要發(fā)的信的長(cháng)度收費。商業(yè)代碼精心設計了五個(gè)字元組成一組的代碼,做為一個(gè)單詞發(fā)送。比如:BYOXO (“Are you trying to crawl out of it?”);LIOUY (“Why do you not answer my question?”);AYYLU (“Not clearly coded, repeat more clearly.”)。這些五個(gè)字元的簡(jiǎn)語(yǔ)可以用摩爾斯電碼單獨發(fā)送。在網(wǎng)絡(luò )用詞中,我們也會(huì )說(shuō)一些最常用的摩爾斯商用代碼?,F在仍然在業(yè)余無(wú)線(xiàn)電中使用的有Q簡(jiǎn)語(yǔ)和Z簡(jiǎn)語(yǔ):他們最初是為報務(wù)員之間交流通信質(zhì)量、頻率變更、電報編號等信息服務(wù)的。
1838年1月8日,Alfred Vail展示了一種使用點(diǎn)和劃的電報碼,這是摩爾斯電碼前身。
作為一種信息編碼標準,摩爾斯電碼擁有其他編碼方案無(wú)法超越的長(cháng)久的生命。摩爾斯電碼在海事通訊中被作為國際標準一直使用到1999年。1997年,當法國海軍停止使用摩爾斯電碼時(shí),發(fā)送的最后一條消息是:“所有人注意,這是我們在永遠沉寂之前最后的一聲吶喊!”
美式摩爾斯電碼】
做為一種實(shí)際上已經(jīng)絕跡的電碼,美式摩爾斯電碼使用不太一樣的點(diǎn)、劃和獨特地間隔來(lái)表示數字、字元和特殊符號。這種摩爾斯電碼的設計主要是針對地面報務(wù)員通過(guò)電報電線(xiàn)傳輸的,而非通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波。
這種古老的、交錯的電碼是為了配合報務(wù)員接聽(tīng)方式而設計的。不象現在可以從揚聲器或者耳機中聽(tīng)到電碼的音調,你只能從這些最早期的電報機的一個(gè)機械發(fā)生裝置聽(tīng)到嗒嗒的聲音,甚至是從發(fā)送電鍵接聽(tīng):這種電鍵在不發(fā)送信號時(shí)被設置為從動(dòng)模式,負責發(fā)聲。
這些報務(wù)員大多是為鐵路或以后的西聯(lián)電傳等服務(wù)。象那時(shí)的許多年輕人一樣,十幾歲的愛(ài)迪生就是這樣一名話(huà)務(wù)員。
現代國際摩爾斯電碼】
在今天,國際摩爾斯電碼依然被使用著(zhù),雖然這幾乎完全成為了業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者的專(zhuān)利。直到2003年,國際電信聯(lián)盟(ITU)管理著(zhù)世界各地的摩爾斯電碼熟練者取得業(yè)余無(wú)線(xiàn)電執照的工作。在一些國家,業(yè)余無(wú)線(xiàn)電的一些波段仍然只為發(fā)送摩爾斯電碼信號而預留。
因為摩爾斯只依靠一個(gè)平穩的不變調的無(wú)線(xiàn)電信號,所以它的無(wú)線(xiàn)電通訊設備比起其它方式的更簡(jiǎn)單,并且它能在高噪聲、低信號的環(huán)境中使用。同時(shí),它只需要很窄的頻寬,并且還可以幫助兩個(gè)母語(yǔ)不同、在話(huà)務(wù)通訊時(shí)會(huì )遇到巨大困難的操作者之間進(jìn)行溝通。它也是QRP中最常使用的方式。
在美國,直到1991年,為了獲得FCC頒發(fā)的允許使用高頻波段的業(yè)余無(wú)線(xiàn)電證書(shū),必須通過(guò)每分鐘五個(gè)單詞(WPM)的摩爾斯碼發(fā)送和接收測試。1999年以前,達到20WPM的熟練水平才能獲得最高級別的業(yè)余無(wú)線(xiàn)電證書(shū)(額外類(lèi));1999年12月13日,FCC把額外類(lèi)的這項要求降低到13WPM。
2003年世界無(wú)線(xiàn)電通信大會(huì )(WRC03,ITU主辦的頻率分配專(zhuān)門(mén)會(huì )議,兩年一度)做出決定,允許各國在業(yè)余無(wú)線(xiàn)電執照管理中自己任選是否對摩爾斯電碼進(jìn)行要求。雖然在美國和加拿大還有書(shū)面上的要求,但在一些其他國家正準備徹底去除這個(gè)要求。
熟練的愛(ài)好者和軍事報務(wù)員常??梢越邮眨ǔ瓐螅?0WPM以上速度的摩爾斯碼。雖然傳統發(fā)報電鍵仍有許多愛(ài)好者在使用,但半自動(dòng)和全自動(dòng)的電子電鍵在今天使用越來(lái)越廣泛。電腦軟件也經(jīng)常被用來(lái)生成和解碼摩爾斯碼電波信號。
現在在手機的短信鈴聲中,諾基亞等廠(chǎng)商依然會(huì )將“SMS(···——···)”一句的摩爾斯電碼加入。而香港的無(wú)線(xiàn)電視,自1967年開(kāi)臺起,每次新聞報道亦會(huì )在背景音樂(lè )中播放“NEWS TODAY”的摩爾斯電碼音頻。
時(shí)間控制和表示方法】
有兩種“符號”用來(lái)表示字元:劃(—)和點(diǎn)(·),或分別叫嗒(Dah)和滴(Dit)或長(cháng)和短。點(diǎn)的長(cháng)度決定了發(fā)報的速度,并且被當作發(fā)報時(shí)間參考。下面是時(shí)間控制的圖示: 摩爾斯電碼表
Morse code:—— ——— ·—· ··· · / —·—· ——— —·· ·
這里,“—”表示劃,“·”表示點(diǎn)。這是上面消息的準確發(fā)報時(shí)間(“=”表示信號有,“.”代表信號無(wú),每個(gè)為一個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度):
===.===...===.===.===...=.===.=...=.=.=...=.......===.=.===.=...===.===.===
劃一般是三個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度;點(diǎn)劃之間的間隔是一個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度;字元之間的間隔是三個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度;單詞之間的間隔是七個(gè)點(diǎn)的長(cháng)度。初學(xué)者往往被教導發(fā)送點(diǎn)劃間隔短小、短而快的字元,并且在符號和單詞之間夸大間隔時(shí)間。比較起來(lái),這種方式更加容易學(xué)會(huì )。
熟悉摩爾斯碼的人之間經(jīng)常象這樣說(shuō)話(huà)或拼寫(xiě)[其中,“長(cháng)音(Dah)”發(fā)“awe”的音]:
—— ——— ·—· ··· · / —·—· ——— —·· ·
DahDah DahDahDah DiDahDit DiDiDit Dit, DahDiDahDit DahDahDah DahDiDit Dit.
字母
A:·—
B:—···
C:—·—·
D:—··
E:·
F:··—·
G:——·
H:····
I:··
J:·———
K:—·—
L:·—··
M:——
N:—·
O:———
P:·——·
Q:——·—
R:·—·
S:···
T:—
U:··—
V:···—
W:·——
X:—··—
Y:—·——
Z:——··
數字
0:—————
1:·————
2:··———
3:···——
4:····—
5:·····
6:—····
7:——···
8:———··
9:————·
標點(diǎn)符號
“.”:·—·—·—
“:”:———···
“,”:——··——
“;”:—·—·—·
“?”:··——··
“=”:—···—
“'”:·————·
“/”:—··—·
“!”:—·—·——
“-”:—····—
“_”:··——·—
“"”:·—··—·
“(”:—·——·
“)”:—·——·—
“$”:···—··—
“”:· ···
“@”:·——·—·
非
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