古老的应急通信方式——莫尔斯电码

       在通信方式“泛滥”的今天依然会有人提起或使用古老的莫尔斯电码，《无间道》《风声》《暗算》等谍战片中，敌我双方绝密信息的传递都离不开莫尔斯电码。简单地说，莫尔斯电码是一种信号代码，通过不同排列顺序的横（一）和点（•）来表示不同的英文字母、数字和标点符号等。

       莫尔斯电码（MorseCode）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，发明者有争议，是美国人塞缪尔•莫尔斯或者艾尔菲德•维尔。莫尔斯电码是一种早期的数字化通信形式，但是它不同于现代只使用0和1两种状态的二进制代码，它的代码包括五种：点、划、点和划之间的停顿、每个字符间短的停顿（在点和划之间）、每个词之间中等的停顿以及句子之间长的停顿。莫尔斯电码在早期无线电上举足轻重，是每个无线电通信者所必须知道的。随着通信技术的进步各国已于1999年停止使用莫尔斯电码，但由于它所占的频宽最少，又具有一种技术及艺术的特性，在实际生活中有广泛的应用。

       莫尔斯电码由两种基本信号和不同的间隔时间组成：短促的点信号“•”，读“嘀”（di）；保持一定时间的长信号“一”，读"嗒”（da）。间隔时间：嘀，It；嗒，3t；嘀嗒间，It；字符间，3t；字间，7t。

       1837年的莫尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词，需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。虽然莫尔斯发明了电报，但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德•维尔签订了一个协议，让他帮自己制造更加实用的设备。艾尔菲德•维尔构思了一个方案，通过点、划和中间的停顿，可以让每个字符和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致，同意把这种标识不同符号的方案放到莫尔斯的专利中。这就是现在所熟知的美式莫尔斯电码，它被用来传送世界上第一条电报。这种代码可以用一种音调平稳时断时续的无线电信号来传送，通常称为“连续波"（Continuous Wave,CW）,它可以是电报电线里的电子脉冲，也可以是一种机械的或视觉的信号（如闪光）。

       一般来说，任何一种能把书面字符用可变长度的信号表示的编码方式都可以称为莫尔斯电码。但现在这一术语只用来特指两种表示英语字母和符号的莫尔斯电码：美式莫尔斯电码应用于有线电报通信系统，见表5.1；今天还在使用的国际莫尔斯电码则只使用点和划(去掉了停顿)。

表5.1  莫尔斯电码表

       作为一种实际上已经绝迹的电码，美式莫尔斯电码使用不太一样的点、划和独特的间隔来表示数字、字符和特殊符号。这种莫尔斯电码的设计主要是针对地面电报务员通过电报电线传输的，而非通过无线电波。

这种古老的、交错的电码是为了配合电报务员接听方式而设计的。不像现在可以从扬声器或者耳机中听到电码的音调，只能从这些最早期的电报机的一个机械发生装置听到嗒嗒的声音，甚至是从发送电键接听，这种电键在不发送信号时被设置为被动模式，负责发声。这些报务员大多是为铁路或以后的西联电传等服务。

       现代国际莫尔斯电码是由Friedrich Clemens Gerke在1848年发明的，用于德国的汉堡(Hamburg)和库克斯港(Cuxhaven)之间的电报通信。1865年之后在少量修改之后由国际电报(International Telegraphy)大会在巴黎标准化，后来由国际电信联盟统一命名为国际莫尔斯电码。

       在今天，国际莫尔斯电码依然使用着，虽然这几乎完全成为业余无线电爱好者的专利。直到2003年，国际电信联盟管理着世界各地的莫尔斯电码熟练者取得业余无线电执照的工作。在一些国家，业余无线电的一些波段仍然只为发送莫尔斯电码信号而预留。因为莫尔斯只依靠一个平稳的不变调的无线电信号，所以它的无线电通信设备比起其他方式更简单，并且它能在高噪声、低信号的环境中使用。同时，它只需要很窄的带宽，并且可以帮助两个母语不同、在话务通信时会遇到巨大困难的操作者之间进行沟通。它也是QRP中最常使用的方式。

       在美国，直到1991年，为了获得联邦通信委员会颁发的允许使用高频波段的业余无线电证书，必须通过每分钟五个单词(WPM)的莫尔斯电码发送和接收测试。1999年以前，达到20WPM的熟练水平才能获得最高级别的业余无线电证书(额外类)；1999年12 月13日，FCC把额外类的这项要求降低到13WPM。

       2003年世界无线电通信大会(WRC03,国际电信联盟主办的频率分配专门会议)作出决定，允许各国在业余无线电执照管理中自己任选是否对莫尔斯电码进行要求。虽然在美国和加拿大还有书面上的要求，但其他一些国家正准备彻底去除这个要求。熟练的爱好者和军事报务员常常可以接收(抄报)40WPM以上速度的莫尔斯码。虽然传统发报电键仍有许多爱好者在使用，但半自动和全自动的电子电键在今天使用越来越广泛。计算机软件也经常被用来生成和解码莫尔斯码电波信号。

       CW是使用莫尔斯电码的连续波无线电报，是最古老的无线电通信模式，它的原理是依照约定的编码系统，让一个信号以固定的间隔，反复开启、关闭。对专家来说，这里所说的编码系统就是莫尔斯电码，它是由塞缪尔•莫尔斯在1837年发明的。

       CW在业余无线电通信中的位置是非常重要的。但在第二次世界大战之后，随着语音通信模式(AM/FM/SSB)的普及，CW开始衰落。数字通信模式出现之后，CW进一步衰落。尽管如此，CW仍然被一些无线电爱好者所喜爱，主要原因如下：在传播状况很差、语音通信无法进行、数字通信很难进行的时候，CW信号依然可以听到；与语音电台和数据电台相比，CW电台容易设计，容易制作；与数字通信不同，CW通信不需要计算机来解码。事实上，CW是唯一一种能够在传播很差的情况下，不依赖于计算机也能正常工作的通信模式；CW信号的频率利用率非常高，换句话说，CW通信只占用很少的带宽。

       几乎所有HF电台都包含CW模式，甚至在一些VHF/UHF电台上，也包含CW模式。如果进行CW通信，只需要一个能够拍发莫尔斯电码的设备。拍发莫尔斯电码的最基本设备是手工电键，它的历史与莫尔斯电码一样长。使用手工电键可不是一件容易的事，必须经过长期的练习，才能拍发出流畅、平滑的莫尔斯电码。大部分业余爱好者能够用手工电键以15WPM的速度拍发，少数专业人员能够以更高的速度拍发。发送莫尔斯电码的最常用设备是自动电键，它由两片对称的类似船桨的键体组成。一旦掌握自动电键的用法，能够以令人惊讶的高速度拍发莫尔斯电码，此时两个手指仿佛是在键体上跳舞。

       开始CW通信的最好办法是在某个波段上，慢慢旋转调谐旋钮，直到听到某个使用者用莫尔斯电码呼叫CQ的声音“嗒嘀嗒嘀，嗒嗒嘀嘀”。CQ的意思是：我想与任何一个业余无线电台通信。在应答对方之前，应当精确调节电台频率，与对方电台“零差频”(ZeroBeat)o一般来说，发射频率与对方的发射频率并不完全一致，零差频的意思就是让两个频率尽可能接近。有一些电台安装了窄带接收滤波器，如果对方使用了这个过滤器，而本地发射频率与对方的发射频率有几百赫兹的误差，那么对方很可能听不到应答。万一波段上没有人拍发CQ,可以选择自己拍发CQ,然后等待其他在线用户应答。拍发CQ的标准格式是：

CQ   CQ   CQ   DE   KD4AEK   KD4AEK   KD4AEK  K

       最后的字母K表示希望在波段上的任何一个使用者应答。如果没有人应答，可以稍等10s或20s,再次拍发CQ。如果电台有内置的窄带接收过滤器，那么在拍发CQ时，最好将它关闭，以免听不到其他使用者的应答。千万不要在对方正在呼叫CQ时，急忙应答，那将使此次的发送信号与对方的发送信号重叠在一起。如果听到有人呼叫CQ,最好听到最后的字母K,确信对方已经拍发完毕，再应答对方。为了让应答简短，可以这样拍发：

K5RC      K5RC    DE     K3YL   K3YL    AR

       最后的AR表示应答结束。假设K5RC听到有人呼叫他，但由于干扰，听不清呼号，他可能这样反问：

QRZ?   DE   K5RC   K

       意思是：谁在呼叫我？这里是K5RC。

       CW操作者经常使用各种各样的缩略语，以提高CW通信的效率。表5.2是一些常用的CW缩略语。

    如果决定结束CW通信，或者对方希望结束CW通信，双方应当马上停止交谈。结束通信的报文格式如下：

表5.2      CW通信常用的缩略语

     ［报文］TNX     QSO(TNX    CHAT).73   SK    WA1WTB DE K5KG.

     ［注释］谢谢您与我通信(或者：谢谢您与我交谈)O向您致敬，结束通信。WAIWTBDEK5KG。

       如果结束通信之后，需要关闭电台，那么应当在报文后面(也就是呼号K5KG后面)加上一个CL。

       早期的业余电台爱好者，一般都从无线电电报开始。无线电电报机具有线路简单、容易自制的特点。很多HAM(中文名叫火腿，也是无线电爱好者的意思)用一个或一对强放管配合简单的外围电路，就自己动手制作(DIY)成了一部简易电报发射机。自己制作的电报发射机有很多改进和加强的空间，使得业余电台爱好者不但可以享受空中通联的乐趣，还可以增长无线电电路知识，提升动手实践能力。使用无线电电报通联，对通信双方收发电报的水平都有一定的要求，一方电报拍发速度过快或不公整都会引起对方抄收困难。无线电电报信息传输速度比较慢，所以业内常常将一些常用语句规定成缩写短语。即便是现代成品业余电台设备大量出现，语音通信和数据通信主导的时代，电报通信依然有自己独特的魅力。由于电报CW调制模式属于单载波，所以占用频谱带宽极窄，抗干扰性好，适合在高背景噪声和弱信号环境中工作。在同等传播条件下当单边带(SSB)话音已无法辨识时，转用CW方式通常还能达成通联，CW也是很多HAM达成远距离短波通信的捷径和秘密武器。