业余无线电的成长之路——神秘的摩尔斯码
业余无线电的成长之路——神秘的摩尔斯码
摩尔斯码,这种诞生于19世纪的通信方式,虽然在现代通讯技术飞速发展的今天已不再占据主导地位,但其独特的魅力和价值仍在延续。从早期的电报通信到现代的业余无线电,摩尔斯码以其简洁高效的特点,在特定领域中发挥着重要作用。本文将为您详细介绍摩尔斯码的历史、构成、应用及学习方法,带您领略这一通信技术的魅力。
1. 摩尔斯码的历史
摩尔斯电码(Morse code)也被称作摩斯密码,是一种时通时断的信号代码,通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。它发明于1837年,是一种早期的数字化通信形式。不同于现代化的数字通讯,摩尔斯电码只使用零和一两种状态的二进制代码,它的代码包括五种:短促的点信号“・”,保持一定时间的长信号“—”,表示点和划之间的停顿、每个词之间中等的停顿,以及句子之间长的停顿。
在未发明电报以前,长途通讯的主要方法包括有:驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等。驿送是由专门负责的人员,乘坐马匹或其他交通工具,接力将书信送到目的地。建立一个可靠及快速的驿送系统需要十分高昂的成本,首先要建立良好的道路网,然后配备合适的驿站设施。在交通不便的地区更是不可行。使用信鸽通讯可靠性甚低,而且受天气、路径所限。另一类的通讯方法是使用烽烟或摆臂式信号机(Semaphores)、灯号等肉眼可见的讯号,以接力方法来传讯。这种方法同样是成本高昂,而且易受天气、地形影响。在发明电报以前,只有最重要的消息才会被传送,而且其速度,是难以忍受的缓慢。
烽火台
欧洲的科学家在18世纪逐渐发现电的各种特质。同时开始有人研究使用电来传递讯息的可能。早在1753年,一名英国人便提出使用静电来拍发电报。他的设想是使用26条电线分别代表26个英文字母。发电报的一方按文本顺序在电线上加以静电。接收的一方在各电线接上小纸条。当纸条因静电而升起时,便能把文本誊录。同期法国率先使用灯号和旗语的方式在一系列高塔上传播信息,称为Optical telegraph,也是电报一词的英文起源,可以在很短时间内把信号传到很远,但其限制是需要有较多的人手以在地形内见距离外作中继传信,又受到天气影响。首条真正投入使用营运的电报线路于1839年在英国最先出现。它是大西方铁路(Great Western Railway)装设在两个车站之间作通讯之用。这条线路长13英里,属指针式设计,由查尔斯·惠斯通(Charles Wheatstone)及威廉·库克(William Cooke)发明。两人并为发明在1837年取得英国的专利。在美国,塞缪尔·莫尔斯在接近同一时间同时发明了电报,并在1837年在美国取得专利。摩尔斯还发展出一套将字母及数字编码以便拍发的方法,称为摩尔斯电码。
电报
2. 摩尔斯码对照表
摩尔斯码的构成并不复杂,主要对照如下:
摩尔斯电码表
3. 实际的应用
因为通讯技术的不断进步,各国在1999年停止了对摩尔斯码的使用,可是由于它所占的频宽最少,同时又具有一种技术及艺术的特性,所以在实际的生活当中就有着广泛的应用。直至今天还在被使用着,即使这几乎已经完全的成为了业余无线电爱好者的专利。 因为摩斯只是依靠一个平稳的不变调的无线电信号,所以它的无线电通讯设备比起其他方式的就会更加的简单,同时它还能在高噪声、低信号的环境中被使用。与此同时,它所需要的频宽也是很窄的,而且还能够帮助两个母语不同、在话务通讯时会遇到巨大困难的操作者之间进行沟通。然而QRP(小功率电台)中最常使用的方式也就是它。在业余无线电中称这种通联方式为CW通联。
ICOM-705QRP电台和双桨自动电键
除了业余无线电爱好者的通联使用,现如今军事方面还是会要求通信兵熟练的掌握摩尔斯电码的抄收、拍发,以备不时之需。
以前军用电报机
4. 发报内容及形式
有多少人和我一样,一开始觉得就是将英文单字或者拼音发送过去让对方抄收以传送信息?但其实不管英文还是中文,都已经有一套较为完善的抄发方式。先来看看中文。早期在有线电话普及以前,电报是较为常见的联络方式,汉语拼音是在1955年—1957年文字改革时被原中国文字改革委员会(现国家语言文字工作委员会)汉语拼音方案委员会研究制定。该拼音方案主要用于汉语普通话读音的标注,作为汉字的一种普通话音标。1958年2月11日的全国人民代表大会批准公布该方案。所以电报的收发和拼音一点关系都没有。中国文字博大精深,所以通常制定四个数字代表一个对应的中文字,像拍电报所使用的代码,我们称之为明码,比如0132代表“你”,1170代表“好”,那么发送电报时应该发送的内容为0132 1170,然后抄收到信息的一方,再去对照明码本,将文字翻译出来,告诉接收者。谍战题材的影片中,经常提起的密码破译,其实内部商议好的汉字代码,比如我们商量好比如1111代表“你”,2222代表“好”,并且只有我们自己知道,这个就称之为密码,一旦被破译,那么就需要更换密码本。
而业余无线电中,为了能够统一,保证通联无国界,即使语言不通,也可以高效的完成通联,这里就会用到很多的缩略简语,比如以我自己的呼号发起通联:CQ CQ CQ de BD4SJY K,那么转换成摩尔斯码就是,-.-./--.-/-.-./--.-/-.-./--.-/-.././-.../-../....-/.../.---/-.--/-.-,斜杠表示空格。翻译过来就是呼叫任何人(CQ),这是(de)BD4SJY,结束(K)。
在业余无线电通信中,CW(Continuous Wave)通联简语是一种重要的通信工具,它允许操作员在莫尔斯电码通信中使用简短的字母组合来快速传达信息,从而提高通信效率。这些简语通常包括呼叫、确认、询问、回答等各方面的用语,使得通信过程更加流畅和高效。以下是一些常见的CW通联简语:
CQ (seek you):一般用于呼叫其他无线电台,表示寻求联系。
QRZ (who is calling me):表示一个无线电台正在询问谁在呼叫他。
QSO (conversation):表示进行一次通信或联系。
QSL (confirm):表示确认已经听到其他无线电台的呼叫。
QSY (change frequency):表示要切换到其他频率。
QRP (low power):表示使用低功率进行通信。
QRU (do you have anything for me):询问是否有消息给他。
QSB (fading):表示信号串扰或间歇性信号强度下降。
73:这是业余无线电通联结束时的祝福语,意为“把美好的祝福送给你”。
此外,还有许多其他简语,如GM (good morning)、GA (good afternoon)、GE (good evening)等,用于在不同时间段向对方问候。这些简语的使用不仅提高了通信效率,也体现了业余无线电操作员的专业素养和礼貌。
部分中文摩尔斯码对照表
缩略简语
5. 工具
那么想要发送摩尔斯码其实是有很多很多种方式,甚至眨眼或者手指的抖动都可以将摩尔斯码传递出去,记得无间道中梁朝伟就是在窗口用手指传递的信息。在无线电的应用中我们常见的发码工具是电键,如下:
手动键和自动键
手动键只有一个长杆,通过按压的方式去控制点和横,去敲击出想要发送的内容。
手动键
自动键有两个浆,它可以根据自己的使用习惯自定义左右哪边是点哪边是横,将信息发送出去。
双桨自动键
6. 练习
至此我们已经初步了解了摩尔斯码的历史和含义,很多小伙伴估计已经跃跃欲试,想要尝试一下,但是摩尔斯码的熟练掌握和使用并非一朝一夕就能行的。冰冻三尺非一日之寒,这需要我们进行大量的练习和操作,在我们的大脑中形成条件反射。现在学习摩尔斯码的方式也有很多种,今天介绍最常见并且有效的一种,Koch's训练法:许多CW软件的作者(基本上都是ham)反对背记字符/莫尔斯码对照表。因为那样学习的结果会导致听到电码之后再到脑子里去"查表” ,速度很难提高。他们也反对背记分离的di dah,提倡把一个字符的CW码作为一个声音来记忆。这样记忆的结果不但反应速度快,点/划/空间的比率也不用考虑,一起记忆了。所以先听抄,再上手发送,这是较为科学的方式。
而Koch's训练法,被证明是一种很少失败的训练方法。简单说来一开始只用标准速度(至少15wpm一分钟15个词)听2个字符,达到90%抄收的水平之后增加第三个字符,3个字符一起练习,再达到90%抄收的水平之后增加第四个字符,以此类推,基本上使用高速度养成条件反射。训练选择的字符不从最简单的E或T开始,推荐的学习顺序是:KMRSUAPTLOWI.NJEFOY,VG5/Q9ZH38B?427C1D6XKoch。然而它要求一台电脑加软件或一个教师的协助,这也是它在过去许多年受到冷落的原因。现在电脑很普及,也有望成为标准的莫尔斯码训练方法。它的工作过程是:准备好纸和铅笔,设置你的电脑(或微处理器构成的电码练习器)以20 wpm的速度发送莫尔斯字符(最少也要15 wpm)——但是仅仅2个字符。是的,这是第一课,你只有两种选择。在纸上抄收5分钟,停下机器,把你抄收的结果与机器发送的字符做比较,计算字符数目和抄收正确的百分比。如果你的正确率是90%或更高-—恭喜你!你已经学完了最初的2个字符。并且非常重要的,你是用全速学会的,再也不需要重新学习它们。如果你的正确率不足90%,需要继续练习。
LAKEY软件使用KOCH训练法(正常抄报栏是遮住软件界面的这里为了展示)
这种方式不允许我们再从脑子里面去翻对照表,这就跟另外新学一门语言一样,我们需要的是条件反射,而不是将听到的滴答声再去对照对应的字母或数字。需要多长时间能学会,这取决于个人。以Koch来说,他挑选的一组学生掌握12 wpm的电码平均仅用13.5小时。你也许不完全是这样,但它确实比心理学文献记录的任何方法更快。在熟练掌握一些字符之后你就能估算出总的学习时间。跟踪你的训练课程(一些软件可以为你做)并计花费在每个字符上的时间,乘上43(业余莫尔斯码考试所用)就是总的时间。相关软件有需要的话,可以留言,到时候分享给大家。
如果你没有时间在电脑面前,也可以考虑购买现在HAM用的比较多的摩尔斯口袋练习器,它体积小,功能完善,也可以辅助使用KOCH程序,随时随地的戴上耳机,用一支笔在纸上进行抄录。
CW口袋精灵
如果你家里有短波收音机,也可以尝试调到一些常用的CW通联频率,看看能否收到一些摩尔斯码信号,常见的频率有:在较低的频率范围,CW通联的频率包括3.500-3.510 MHz、7.000-7.025 MHz、10.100-10.150 MHz、14.000-14.350 MHz、18.068-18.168 MHz、21.000-21.450 MHz、24.890-24.990 MHz、28.000-29.700 MHz、50.000-54.000 MHz等。在较高的频率范围,包括144.035-145.800 MHz、430.000-431.900 MHz、432.240-435.000 MHz、438.000-439.000 MHz等。此外,还有一些特定的频率被用于特定的通联活动,例如:在7.023 MHz和14.023 MHz的频率上进行CW通联。还有一些特定的频率,如14.068 MHz,被用于特定的通联测试,如短波台网活动中的测试。CW通联相对来说短波通联会使用的比较多,因为短波在理想状态下可以实现全球范围内的通联。
八重洲DX10
写在最后,至此大概的给大家介绍了一下摩尔斯电码,有任何不完善或者不对的地方,也欢迎大家指正,在通讯日益发达的今天,或许摩尔斯码这种传统的联络方式已经不再和我们的生活息息相关,但我觉得摩尔斯电码最大的礼物是鼓舞人心。这是摩尔斯电码发起的一种秘密握手,它还向人们(无论年轻人和老年人)介绍了电子学、电磁学甚至气象学的概念。有时,学习业余无线电和摩尔斯电码甚至可以改变你的生活。所以如果你对业余无线电感兴趣,不妨尝试一下这种即传统又小众的联络方式,也许会给你打开新世界的大门。