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莫尔斯和CW:它们是怎么来的,又是怎么没的!

CQ现代通信  · 公众号  · 硬件  · 2017-05-04 17:10

正文

不知不觉中,介绍无线电历史的小栏目已经进行了两月有余,不知道各位看的还开心否?

是时候为它起个名字了!

各位友台们对于这个小栏目有什么建议、看法,是爱看还是不爱看呢?

又或者您有着和电台的不解之缘、奇妙故事……请务必告诉我!

KAJ希望能够听到各位的声音!

利用莫尔斯码的CW通讯现在似乎已经成为了业余无线电爱好者的玩具。而军事、海运等行业中的专业电台使用莫尔斯电码的无线电通信是越来越少了。回溯到近两百年前,各种各样的摩尔斯通讯还是人类通讯的主流方案的时代,一起看看它的演变历史……

塞缪尔·莫尔斯

很多朋友在业余无线电通讯中将莫尔斯电码和CW模式混为一谈,实际上电码的发明要远早于CW模式的发明。在1836年,塞缪尔·莫尔斯和约瑟夫·亨利、阿尔弗莱德·维尔一起发明了一种利用电流来传递信息的电报系统,为了让这种利用电流通断来传递信息的有线电报系统能够运行,莫尔斯在助手的帮助下发明了一种电码。这就是现代国际莫尔斯电码的前身。

指针式电报机的表盘,通过查看指针的摆动来确定报文

电报设备的发明和进化几乎是和莫尔斯电码同步的。1836年,英国的发明家们开始使用电键来拍发电文,但在接收端并不是用声音,而是用指针的摆动方向顺序来确定报文的内容的。而美国一方则使用一套自动的纸带系统来记录对方拍发的电报内容。电报机的广泛使用进一步推动了莫尔斯改良电码的进程,虽然同样使用点和划来传输信息,但这些用于有线电报的电码与现在的莫尔斯电码并不一样,它们被称作“铁路电码”或更加著名的“美式电码”。

一台复原的火花式发射机

时间过去了近60年,马可尼发明第一套成品的无线电发射、接收机之后,最先被采用的通信模式就是莫尔斯电码——因为当年的发射、接收机并没有更复杂的调制解调能力,以火花式发射机、阻尼波的形式发射的莫尔斯电文成了最主要的通信方式,它和有线电报的形式类似,只能传递“0”和“1”这两个状态。

阻尼波的波形

火花式发射机通过电火花放电的形式产生电磁脉冲,其波形类似于机械阻尼振荡,因此其波形被称作阻尼波。但因为其产生的大量无用谐波,在无线电技术得到了进一步发展,以AM为先锋出现的各种通信模式得到广泛利用之后,这种会干扰其他业务的通信方式就于1934年被新生的国际电信联盟(ITU)禁止。而随着技术的进步,所能够取代它的就是连续波(CW)。

CW信号在频域上和时域上的样子

CW起源于1920年,电子管收发信机取代火花发信机的年代。与之前会使得整个频谱变得混乱的阻尼波电报相比,理想的CW信号将全部能量都集中在单一频率上的正弦波上。因此其并不会对其他电台造成干扰。在这之后,莫尔斯无线电报才真正的成为很多行业不可或缺的助手。

一台一战前的无线电台

在一战、二战的风暴中,所有军事行动都需要有无线电报的配合。前出的军队需要无线电来及时和指挥部联系、战舰编队要互相联系,而战机中,早期的轰炸机也会使用手键和电台与机场进行无线电报联系。而直到现在,虽然很多国家已经停止莫尔斯电报的实战应用,但仍然在培养着莫尔斯的报务人员以备不时之需。

GMDSS通信系统的示意图

在战后,很多其他的通信模式被发明出来,CW莫尔斯通讯受到了一定的冲击。在海事领域,莫尔斯的主要应用被全球海上遇险与安全系统(GMDSS)替代。而商业领域则被更加先进的无线电传输系统及互联网所取代。但莫尔斯电码和CW模式依然是非常重要的一种通信手段。在海事、航空和业余无线电中,我们依然能够见到CW莫尔斯电报的身影。

海军的信号灯多使用莫尔斯电码

虽然说在业余无线电爱好者中,这两者的概念很容易被混淆,然而这两者也不是非得结合在一起,比如采用莫尔斯码的灯光通信和CW非英文编码通信(和文电报、西里尔电报等)就是两种例外。在业余爱好者中,我们还可以通过音频报的形式来发送莫尔斯内容(比如用手台在UV段上练习莫尔斯通联),这是一种比较适合在几个爱好者之间练习莫尔斯的好方法。

“成也通信,败也通信!”莫尔斯因人们对于信息的传递需求而生,因追求更好的传递方式而衰,希望未来除了业余无线电爱好者以外,还能有人记得这种以滴滴答答来传递信息的方式。

现代通信

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