題:
莫爾斯電碼是數字二進制模式嗎?
ahemmetter
2018-10-29 21:43:16 UTC
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乍一看,摩爾斯電碼看起來像是數字模式-有dit和dahs,這兩個值包含傳輸信息。另外,在任何時間點都有信號或沒有信號。

摩爾斯電碼遵循以下模式:

  • dit: 1個單位(1)
  • dah:3個單位的音調(111)
  • 元素之間的分隔:1個單位的靜音(0)
  • 字母之間的分隔:沉默三個單位(000)
  • 單詞之間的分隔:沉默七個單位(0000000)

Vsauce視頻中所述,但是,莫爾斯電碼實際上並不需要兩個不同的值,而實際上需要三個:dits,dah和空格。他繼續說明,任何摩爾斯電文傳輸都可以分為三個部分:一個單位空間的Dit(用10表示),一個空格單位的dah(1110)和分隔符(00,兩個長度)。因此,他認為這實際上是一個三進制代碼,而不是二進制代碼。

是嗎?

畢竟,任何傳輸都可以表示為高信號或低信號接收器上的電壓,每dit發送一位。信息完全以兩個單獨的離散值編碼。我會爭論如何選擇對這些信息進行後續解碼。

這似乎與ASCII方案類似-關於什麼字母對應什麼位序列的信息只是定義的問題,但是信息仍然是二進制。與此類似,摩爾斯電碼只不過是具有可變長度“字節”的編碼。

從嚴格的定義(這是什麼?)來看,摩爾斯電碼(CW)是二進制模式嗎? ?還是三年級,還是完全其他?

在這裡已經問過:[摩爾斯電碼是二進制,三進制還是五進制的?](https://cs.stackexchange.com/questions/39920/is-morse-code-binary-ternary-or-quinary),給出了廣泛的答案。
我同意,已經提出並回答了這個問題;但是,沒有計算機科學學位的任何人都無法理解那裡給出的答案。而且,我相信公認的答案是錯誤的。
十一 答案:
Jamie Hanrahan
2018-10-30 01:01:02 UTC
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根據香農(在《通信數學理論》中,誰將與香農爭論?)摩爾斯語中實際上只有四個符號,而不是五個:

  • “ dit”(定義為打開一個單位時間,然後關閉一個單位時間)
  • “ dah”(定義為三個單位時間,然後關閉一個單位時間)
  • “字母空格”(關閉兩個單位時間)(應緊跟著dit或dah符號)
  • “單詞空間”(關閉四個單元時間)(應緊跟緊dit或dah符號)

您不需要在字母內空格加上第五個符號,因為在後面沒有 some 空格的情況下,您無法表示“ dit”或“ dah”。因此,通過如上所述定義dit和dah符號,可以在不增加符號計數的情況下獲得內部字母空間。

除此之外,我相信我們正在圍繞線路狀態渠道代碼之間的區別而跳舞。 Morse用法中的線路狀態是二進制,但通道代碼不是。對於香農,頻道代碼具有四個不同的符號。

頻道代碼的另一個示例是EFM,八到十四調製,它將最終用戶數據的每八位編碼為一個14位字。選擇允許的14位字,以使每個字具有零DC偏移量(0和1的數目相同),並限制連續1和連續0的數目。它用於光盤和其他光學數字媒體上。

+1這個!線路編碼是開/關,但是信息不能編碼為兩種狀態。僅dit-dah就能表示任何含義(是“ a”還是“ et”?)。必須使用空格來區分字符:space-dit-space-dah-space(“ et”)與space-dit-dah-space(“ a”)。
Brian K1LI
2018-10-29 22:05:16 UTC
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hams模式的“ CW”也稱為“ on-off keying”(OOK),這暗示著它是二進制代碼。點,破折號和空格的大小通常是“點時間”的倍數:“點”為一個點時間 on ,“空格”為一個點時間 off 在給定字符內的點和破折號之間,“破折號”的三個點時間 on 。字母和單詞之間的間隔包含其他點時間倍數。出於可讀性或“個性”的目的,可以調整這些倍數。

一個較早的 Ham Stack Exchange答案描述瞭如何利用這些屬性來改善信號的信噪比。 CW信號。

同意不管您如何計算日期和時間,承運人仍然只有兩種可能的狀態:開和關。分離只是所傳達信息的組成部分。
“開-關鍵控”可能是一種通用模式,指定為A1A或A1B,但不是摩爾斯電碼的唯一模式。當作為調製FM載波的音頻發送時,名稱為F2A。例如,這通常用於VHF和UHF中繼器上的中繼器識別。還有許多其他的非OOK發送莫爾斯電碼的方法。因此,似乎有必要將調製方法與編碼方法分開。你同意嗎?
“因此似乎有必要將調製方法與編碼方法分開。您同意嗎?” ...是的,我全心全意同意,並在我對以上另一篇文章的評論中指出了這一點。
1110111010101000101010111011100011101010001000
@Cecil-W5DXP聰明!
Tasos Papastylianou
2018-10-30 03:11:27 UTC
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我認為問題是混淆了 語言的自然基礎和某種東西在數學/編碼意義上是否能被充分地表示之間的區別

很明顯,摩爾斯電碼可以使用二進製表示/編碼來適當地表示。這不足為奇,因為無論如何都可以創建二進製表示形式來表示更複雜的基數,例如拉丁字母(例如ASCII)。

但是,您可能會同意這不會使拉丁字母本質上是二進制的。相反,字母表的基本粒子(字母)可用於形成更複雜的結構(單詞)。因此從這個意義上講,英語最自然地被認為是一個26基的系統(因為有26個基本字母-粒子)。

類似地,雖然可以使用二進制編碼來表示莫爾斯電碼,很難有人爭辯說這是最自然的表示形式,或者使它成為二進制的“字母”。將“ dit”,“ dah”和“ separator”視為結合形成更複雜結構(“摩爾斯電碼”)的基本粒子是相當直觀的。

您當然可以爭辯說'dah'不是摩爾斯電碼語言的合適自然原子粒子,因此您可以接受'10','1110',' 00'等,但我認為這並不是對摩爾斯電碼字本質的很好解釋;將摩爾斯電碼字母想像成由基本粒子,dah和分隔符組成的基本粒子要直觀得多。如果您需要三個位來表達“ dah”,那麼您在選擇的表示形式中實質上使用了四個“原子粒子”來表達摩爾斯語言中實質上是單個自然原子粒子的方法,這似乎效率很低語言的表達方式。請記住,二進制是數字信號的選擇,這是因為晶體管的電氣特性可以最有效地處理此類信號。但是,沒有理由要求摩爾斯電碼遵守該要求,因此,在摩爾斯電碼中更有效的表示方式(以及通過電報進行傳輸)可能比電報員更喜歡這種二進制編碼。

另一種了解為什麼時間本身不是瑣碎的方面,但實際上增加了信息的方法是將其視為與信號和數據並行傳輸的單獨信號。現在,您在每個時間點都需要考慮兩個信號,在dit-dah維度中一個信號可以告訴您在那個時間點是在處理dit還是dah,在時間維度中一個信號可以告訴您是否是否處理dit-dah粒子(即分隔符)。由於這是兩個獨立的二進制信號,因此另一端的接收器必須處理4位信號。但是,由於當時間序列具有分隔符時,ditdah系列將被忽略,因此可以將其更有效地編碼為3位信號。因此,莫爾斯電碼最有效,最自然的表示是三元。


PS。我忘記了“字母分隔符”和“單詞分隔符”之間的區別,但是上面的論點仍然適用。您可以採用四進制基而不是包含定制的“單詞分隔符”粒子的三進制基,或者接受三進制基並接受總是不得不使用效率稍低的表示法來代表“單詞分隔符”的低效率使用“敵百蟲”。

traktor53
2018-10-30 08:49:35 UTC
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摩爾斯電碼通過數字鏈路發送。該鏈接可能使用電磁波(在頻譜的各個部分),聲波,導體中的電信號或您可以想到的任何其他二進制信號方法。 (例如,用EG拖拉繩索,敲擊管道或其他。)

數字鏈路在兩個狀態之間進行調製,對於CW而言,這意味著打開和關閉載波。

現代當今的數字鏈路使用時鐘信號將傳輸分解為單個位值。同步傳輸要求發送者和接收者使用單個時鐘信號,它們都可以訪問。異步傳輸意味著接收機必須從接收到的信號中重新構造定時信號。

塞繆爾·莫爾斯(Samuel Morse)不必贅述這些細節。實際上,他對兩種明顯不同長度的信號使用了

  • 的信號編碼方案-dit和dah的短和長,

  • 各種數量的dit和dah的組合來編碼字母,

  • 關閉信號的三種明顯不同的長度-短至分隔dit和dah,中至分隔連續字母,長至

人腦可以通過訓練來解碼該方案,並允許拳頭和速度有所不同。數學分析可以量化和分配標準實踐中使用的Dit,Dah和空格的多個時間單位。

雖然CW可以用來指代莫爾斯電碼,但這並不相同。 CW是一種數字傳輸鏈路。當用於傳輸Morse時,它會異步運行-不會發送單獨的時鐘信號。

在低電平時,Morse使用5個(或4個,具體取決於您如何對其進行數學分析)信號狀態時序來形成差值,等等。 ,字母間和單詞間的空間。

在更高層次上,Morse將Dits,dahs和空格解釋為字母和單詞。

因此,Morse代碼結合了多套編碼方案:

  • 傳輸鏈接:異步二進制

  • 位檢測:二進制,如果同一位持續時間超過一個單位時間,則重複該位。與計算機解碼有關,而不是與大腦中的濕軟件有關。

  • 低級解碼:POV中的第四級解碼器,它恢復了dit,dahs,字母間和詞間空間。

  • 高級解碼會逆轉用於將dits和dah分配給字母的編碼方案,並將它們組合為單詞。當使用“摩爾斯”來指代編碼方案本身時,二進制,三元,四元等的區分不在上下文之內。

Marcus Müller
2018-10-29 23:14:38 UTC
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完全同意Brian!

只需回答您的正式問題:

從嚴格的定義(這是什麼?)來看,莫爾斯電碼(CW)是二進制模式?

,從您的標題起,

莫爾斯電碼是數字二進制模式嗎?

數字很容易:數字信號是僅採用離散值的信號

  • 僅在離散軸(例如時間,位置,角度,脈衝...)

問題是:信號的值是什麼?軸是什麼?

我會不將摩爾斯理解為一個OOK(儘管我當然會開始將其解碼),而是理解為“長-短鍵控”。在這種理解下,我們得到的是沿著信號的軸不隨時間變化,而只是“索引”(第一個符號,第二個符號,第三個符號),而值僅“短接”,“短接”,“長接” ,“長距離”和“非常長距離”。

因此,按照這種理解,莫爾斯電碼將是數字的,五進制的代碼。

我想我會認出六個符號:“短期賣空”,“短期賣空”,“短期賣空”,“中期賣空”,“長期賣空”和“長期賣空” ”,可以任意組合組裝。
嗯,更有意義,@supercat!
roy30103
2018-12-09 14:08:03 UTC
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莫爾斯電碼分為兩層。

第一:使用兩個符號 Mark Space 進行幅度調製。該層是二進制的。時間被量化為“停頓”時間。因此,較高級別的符號可以表示為一串標記和空格(又稱為“ 1”和“ 0”)。
dah 1110
字母空間 00
單詞空間 0000
注意:1和0的其他組合是不允許。不允許的組合意味著給定數量的位中包含的信息較少,或者,給定數量的數據(冗餘)需要額外的位。這種冗餘使代碼更適合於人類識別。

嗨,羅伊,這似乎是一個準確的答案,但是令人困惑的是,在答案變得有意義之前,人們需要真正理解摩爾斯電碼的結構。為了清晰起見,我正在編輯,但也許您可以考慮添加其他詳細信息。謝謝!
hotpaw2
2019-03-22 01:24:45 UTC
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答案取決於WPM和採樣率。如果WPM是固定的並且是已知的,並且/或者接收機可以將相位鎖相到WPM點轉換速率,並且每個點時間僅對載波幅度進行一次採樣,那麼您將獲得一個二進製表示形式,其中包含相當數量的信息冗餘(例如,沒有音調2個採樣點長,等等。)

如果您以固定的WPM(點,破折號,間隙,字母空間,單詞空間)將每個符號轉換動態地將採樣變化為一次,則得到五次編碼(5個符號),而不是二進制編碼,緊湊一些,但冗餘較少。

如果您允許更改WPM並採樣所有轉換,那麼頂部還有一個附加的模擬編碼在量化數字編碼的基礎上,由於每個音調長度和間隙長度都可以承載信息,其數量取決於上升/下降時間,從而增加了頻譜帶寬,但如果短期時序變化保持在一定範圍內,則仍為莫爾斯電碼(點不要在短時間內發出嗶嗶聲等時長度隨機增加一倍)和/或長期WPM速度漂移率不太高。

此模擬定時通道可以傳送(編碼)大量信息,例如即使沒有他們的呼號,您也可以通過他們的“拳頭”來識別直鍵運算符。或操作員的情緒狀態,取決於他們如何改變其直鍵鍵控。這在實踐中很普遍(假設它們仍然是直鍵),因此可能被認為是摩爾斯電碼編碼的一部分(在實踐中,不在ITU規範中。)

我想甚至可以改變CW信封的上升和下降時間可以通過“ CW”傳遞更多信息。儘管標準的HF設備無法做到這一點,但曾經可以通過使用DSP / SDR無線電(或將SDR音頻輸入到SSB調製方式)來做到這一點。儘管這可能被視為混淆代碼,但在某些地區是非法的,除非進行了公開記錄。這種“ CW”的形式聽起來與莫爾斯電碼相同,但實際上是不同的調製方案。

Acccumulation
2018-10-30 03:31:45 UTC
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這是一個解釋問題。考慮

--.-。 …… -.- ----..。

按所寫,它是一個三進制代碼:破折號,點和空格。但是,我們可以在更高層次上進行分析:-代表'm', --- 是'o',依此類推。在這個層次上,我們有幾十個符號:您僅知道-是“ dah”和是“ dit”,就不能將摩爾斯電碼翻譯成普通的英語字母,您需要了解整個“字母”。我們還可以在較低層次上進行分析:就像-由黑白像素組成,dit和das由聲音和靜音組成一樣,因此是二進制的。當然,說“摩爾斯電碼是由dits和dah組成的二進制代碼”是錯誤的,因為在那個級別上,它不是二進制的。

使分析變得複雜的一件事是,摩爾斯電碼是對於許多這樣的級別,我們離填充組合空間還很遠。例如,在二進制級別,我們有一個dit為1,一個dah為11(或可能為111),然後有0、00、000或0000的空格。沒有0000或1111的空格。向上,有很多不代表任何字符的dit和das組合。這表明這些級別不是分析摩爾斯電碼的合適級別。

當然,摩爾斯電碼的任何實際物理實現方式都不是真正的“沉默”與“固定水平”的離散。它是一個連續的系統,因此音量在靜默和聲音之間不斷變化,並且會有彈跳等。因此,還有另一種感覺,即通過莫爾斯電碼的通信是通過模擬通道進行的,但被解釋為離散的。那麼,對於應該考慮從模擬到數字的轉換在什麼抽像水平上的分歧已經結束了。我們是否將每個時間單位轉換為0或1,具體取決於該時間單位內的音量,然後 then 將0和1轉換為dit和dah?我們是否會將一段被沉默包圍的聲音直接轉換為dit或dah?還是其他?

我們是在混合“模式”和“代碼”嗎?在我看來,二進制(開/關)*信號*被分組為*符號*或代碼組以傳達信息。
@BrianK1LI您在回答我時指的是什麼?
Andrew Jay
2018-10-30 21:07:33 UTC
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不,它是一個三元系統(或三元系統;三元和三元相同)。

這是因為您僅使用點,破折號和空格來表示世界。在三進制系統中,這些被稱為“ trits”。

在二進制系統中,您僅使用1或0來表示世界,而這些被稱為“位”。

我完全同意。二進制系統中唯一的“空間”是系統斷電時。 :-)
cmm
2019-03-22 22:56:54 UTC
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有趣的問題,實際上取決於“二進制”編碼系統是什麼意思。

在最低級別上,國際莫爾斯編碼的連續波(CW)傳輸信號為0或1,能量存在與否。這類似於無線類型(RTTY)傳輸所使用的頻移鍵控(FSK)編碼。

  • 此外:CW不像FSK那樣多餘,在FSK中,編碼是通過上下移動頻率來完成的。使用RTTY,接收機可以確定三種狀態:0(空格),1(標記)或無信號。使用CW時,必須通過注意到沒有檢測到信號的時間過長來確定“無信號”條件,或者1。

RTTY和CW都依賴於時域解碼來轉換將二進制序列轉換為字符。

在RTTY中,時域解碼是通過查找空間條件(0)並使用固定計時器在指定時間對信號進行採樣來執行的。樣本被組合成一個多位字符。

在CW中,時域解碼不是基於固定的比特率。相反,接收器觀察二進制數據流以尋找模式-兩個不同的周期持續時間,其中信號為1與信號為0的周期之間保持平衡。在更現代的系統中,我們認為存在時鐘恢復過程看看0-1和0-1轉換時間。狀態機不是組裝固定數量的位,而是根據時鐘恢復來確定輸入short-1,long-1,short-0和long-0的狀態。

In American Morse,狀態機還有兩個輸入,超長1的“ L”-破折號和更長的“ 0”-破折號。

因此,我建議摩爾斯電碼是一種二進制編碼系統,它依賴於時鐘恢復來恢復多位符號信息。這樣,它類似於其他非歸零歸零(NRZI)和相位調製(PM)的數字編碼方案,以及諸如HDMI,USB和以太網之類的更複雜的方案。

RICH KF9F
2018-10-31 00:40:40 UTC
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僅使用給定長度比率的摩爾斯碼只是二進制碼,因為智能是通過兩種狀態(開/關)方法傳遞的。現在,為了區別,每個字符通過這些開/關信號的組合以各種組合發送。如果可以的話,舊的鐵路法規甚至進一步改變了脈衝寬度,方法是更改​​脈沖之間的間隔距離或破折號的長度(短破折號/長破折號)。普通的無線電報代碼使用一組固定的二進制數字,破折號等於3個點的長度。其中存在二進制方面。僅僅是因為字符間距的差異與波特率相關,所以兩者本質上都被視為二進制。

最後,如果您沒有打開我們認為是二進制信號或無線電報信號的信號,它不是二進制的;如果您打開了它卻沒有關閉它,它也不會是二進制的。

為什麼要蓋..?


該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 4.0許可。
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