Fråga:
Är Morse-kod ett digitalt, binärt läge?
ahemmetter
2018-10-29 21:43:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vid första anblicken ser morskoden ut som ett digitalt läge - det finns punkter och dahs, två värden som innehåller informationen om överföringen. Alternativt finns det antingen en signal eller inte när som helst.


Morskoden följer följande mönster:

  • dit: ton för en enhet (1)
  • dah: ton för tre enheter (111)
  • separering mellan element: tystnad för en enhet (0)
  • separering mellan bokstäver: tystnad för tre enheter (000)
  • åtskillnad mellan ord: tystnad för sju enheter (0000000)

Som nämnts i en Vsauce-video dock kräver Morse-kod faktiskt inte bara två olika värden, utan faktiskt tre: dits, dahs och mellanslag. Han fortsätter med att förklara att varje Morse-överföring kan delas upp i tre komponenter: en dits med ett enhetsutrymme (10 i hans notation), dah med ett mellanslag (1110) och en separatorkaraktär (00, två dits lång). Från detta hävdar han att det faktiskt är en trinarium snarare än en binär kod.

Men är det?

När allt kommer omkring kan vilken överföring som helst representeras som antingen en hög eller låg signal spänningen vid mottagaren, skickas i ett mönster på en bit per detta. Informationen är helt kodad i två separata, diskreta värden. Hur denna information därefter avkodas är en fråga om val skulle jag hävda.

Det verkar likna ASCII-schemat - informationen till vilken bokstav motsvarar vilken bitföljd som är bara en fråga om definition, men informationen är fortfarande binärt. Analogt med detta är Morse-kod inget annat än en kodning med "byte" med variabel längd.

Från en strikt definition (vad är det?), Är Morse code (CW) ett binärt läge ? Eller är det trinariskt eller något helt annat?

Fråga redan här: [Är Morse Code binär, ternär eller quinary?] (Https://cs.stackexchange.com/questions/39920/is-morse-code-binary-ternary-or-quinary) med omfattande svar.
Jag håller med, denna fråga har ställts och besvarats; de svar som ges där är dock helt obegripliga för någon utan examen i datavetenskap. Dessutom tror jag att det accepterade svaret är fel.
Elva svar:
Jamie Hanrahan
2018-10-30 01:01:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Enligt Shannon (i En matematisk kommunikationsteori - och vem kommer att argumentera med Shannon?) finns det egentligen bara fyra symboler i Morse, inte fem:

  • "dit" (definierad som en tidsenhet på följt av en enhets ledighet)
  • "dah" (tre enhets gånger följt av en enhets ledighet)
  • "bokstav mellanslag "(två enhets gånger av) (ska följa en dit- eller dah-symbol)
  • " word space "(fyra enhets gånger av) (ska följa en dit- eller dah-symbol)

Du behöver inte en femte symbol för mellansiffran eftersom du inte kan representera ett "dit" eller "dah" utan att något mellanslag följer det. Så genom att definiera dit- och dah-symbolerna som ovan får du mellanslagstecken utan att lägga till symbolantalet.

Bortsett från det tror jag att vi dansar runt skillnaden mellan linjetillstånd och kanalkoden . Linjetillståndet i Morse-användning är binärt men kanalkoden är inte. Per Shannon har kanalkoden fyra olika symboler.

Ett annat exempel på en kanalkod är EFM, åtta till fjorton modulering, som kodar var åtta bitar slutanvändardata som ett 14-bitarsord. De tillåtna 14-bitarsorden väljs så att var och en har noll DC-förskjutning (samma antal 0 och 1) och för att begränsa antalet på varandra följande 1 och efter varandra 0. Den används på CD-skivor och andra optiska digitala medier.

+1 detta! Linjekodning är på / av, men informationen kan inte kodas som två tillstånd. detta-dah ensam kan betyda vad som helst (är det "a" eller "et?"). Mellanslag är nödvändiga för att skilja mellan tecken: space-dit-space-dah-space ("et") vs. space-dit-dah-space ("a").
Brian K1LI
2018-10-29 22:05:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Läget hams kallar "CW" kallas också "on-off keying" (OOK) - en ledtråd till att det är en binär kod. Prickar, streck och mellanslag är vanligtvis dimensionerade i multiplar av "dot time": en punkt tid för en "punkt", en punkt tid av för "mellanslag" mellan prickar och streck inom ett visst tecken, tre punkter gånger för ett "streck". Mellanslag mellan bokstäver och ord består av andra punkttidmultiplar. Dessa multiplar kan justeras för läsbarhet eller "personlighet".

Ett tidigare Ham Stack Exchange svar beskrev hur dessa egenskaper utnyttjas för att förbättra signal-brus-förhållandet mellan CW-signaler.

Kommit överens. Oavsett hur du ställer in dits och dahs har transportören fortfarande bara två möjliga tillstånd: till och från. Separationerna är helt enkelt en del av den information som överförs.
"On-off keying" kan vara ett vanligt läge, betecknat A1A eller A1B, men inte det enda för Morse-kod. När den skickas som en ljudton som modulerar en FM-bärare är beteckningen F2A. Detta används ofta för repeateridentifiering på exempelvis VHF- och UHF-repeater. Det finns många andra icke-OOK-metoder för att skicka Morse-kod. Så det verkar nödvändigt att skilja moduleringsmetoden från kodningsmetoden. Håller du med?
"Så det verkar nödvändigt att skilja moduleringsmetoden från kodningsmetoden. Håller du med?" ... Ja, jag håller helhjärtat med och gjorde denna punkt i min kommentar till ett annat inlägg ovan.
1110111010101000101010111011100011101010001000
@Cecil-W5DXP Smart!
Tasos Papastylianou
2018-10-30 03:11:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag tror att frågan förvirrar skillnaden mellan att något är en naturlig grund för ett språk, kontra om något kan vara tillräckligt representerat av ett i matematisk / kodande mening .

Det är uppenbart att morskod kan representeras på ett adekvat sätt med hjälp av en binär representation / kodning. Detta är inte förvånande, eftersom en binär representation kan skapas för att representera mycket mer komplexa baser ändå, till exempel det latinska alfabetet (t.ex. ASCII).

Du skulle dock nog vara överens om att detta inte gör latinska alfabetet en binär i naturen. Snarare kan alfabetets elementära partiklar (bokstäverna) användas för att bilda mer komplexa konstruktioner (orden). Så i denna mening betraktas det engelska språket naturligtvis som ett 26-bassystem (eftersom det finns 26 elementära bokstäver-partiklar).

På samma sätt är det möjligt att representera morskod med binär kodning, man skulle vara svårt att argumentera för att detta är den mest naturliga representationen för det, eller att det gör det till ett binärt "alfabet". Det är ganska intuitivt att betrakta "dit", "dah" och "separator" som de elementära partiklarna som kombineras för att bilda mer komplexa konstruktioner ("morse code").

Du kan naturligtvis försöka argumentera för att "dah" inte är en lämplig, naturlig atompartikel för morsekodsspråket, därför kan du acceptera den "binära" representationen av "10", "1110", " 00 'etc, men jag skulle vilja hävda att detta egentligen inte är en bra tolkning av morse-kodordens natur; det är mycket mer intuitivt att tänka sig morskodbokstäver som består av elementära punkter, dahs och separatorer som de elementära partiklarna. Om du behöver tre bitar för att uttrycka en "dah", använder du i huvudsak fyra "atompartiklar" i din valda representation, för att uttrycka vad som i huvudsak är en enda naturlig atompartikel på morsspråket, vilket verkar som en ganska ineffektiv sätt att uttrycka språket. Kom ihåg att binär är valet av digitala signaler på grund av den elektriska karaktären hos transistorer som hanterar sådana signaler mest effektivt. Men det finns ingen anledning för att morse-koden ska följa detta krav, så en mer effektiv representation som är mer naturlig än morse-koden (och dess överföring via telegraf) skulle antagligen ha varit att föredra framför en sådan binär kodning bland telegrafer.

När det gäller den separata frågan om det borde vara möjligt att betrakta detta och dah själv som ett tillräckligt antal elementära partiklar för att helt uttrycka morsekodsspråket är svaret på detta nej (och därför är det inte ett naturligt binärt 'alfabet'). Du kan bekräfta detta genom att försöka uttrycka morskod i avsaknad av mellanslag. Anledningen till att telegrafer bara kunde förlita sig på dits och dahs är att de också hade det extra tidselementet, vilket skulle kunna simulera ordseparation. När dessa måste skrivas ner på papper som symboler, måste emellertid ordet separator göras tydligt, vilket gör morskod till ett ternärt system.

Ett annat sätt att se varför tid i sig inte är en trivial aspekt, utan faktiskt lägger till information är att behandla den som om det är en separat signal som sänds parallellt med dina saker och dahs. Du har nu två signaler att tänka på vid varje tidpunkt, en i detta-dah-dimensionen som berättar om du har att göra med en dit eller en dah vid den tidpunkten, och en i tidsdimensionen, som säger om du ' vi har att göra med en dit-dah-partikel, eller inte (dvs. en separator). Eftersom det här är två oberoende binära signaler måste din mottagare i andra änden bearbeta en 4-bitars signal. Detta kan dock kodas effektivare som en 3-bitars signal, eftersom när tidsserien har en separator ignoreras ditdah-serien. Således är den mest effektiva och naturliga representationen för morse-kod en ternär.


PS. Jag glömde skillnaden mellan en "bokstavsavgränsare" och en "ordavgränsare", men ovanstående argument gäller fortfarande. Du kan göra fallet för en kvaternär bas istället för en ternär en som innehåller en skräddarsydd "ordavskiljare" -partikel, eller acceptera den ternära och acceptera ineffektiviteten som följer med att alltid behöva representera en "ordavskiljare" med en något mindre effektiv representation med en 'diftong'.

traktor53
2018-10-30 08:49:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Morse-kod skickas via en digital länk. Länken kan använda elektromagnetiska vågor (i olika delar av spektrumet), ljudvågor, elektriska signaler i en ledare eller någon annan binär signalmetod som du kan komma på. (EG drag i ett rep, knackar på ett rör eller vad som helst.)

Den digitala länken är modulerad mellan två tillstånd, vilket för CW betyder att slå av och på en bärvåg.

Modern dagliga digitala länkar använder en klocksignal för att bryta ner sändningar i enstaka bitvärden. Synkron överföring kräver att sändare och mottagare använder en enda klocksignal som de båda kan komma åt. Asynkron överföring betyder att mottagaren måste rekonstruera tidssignalen från den mottagna signalen.

Samuel Morse behövde inte gå in i dessa detaljer. Effektivt använde han ett signalkodningsschema på

  • På signaler av två märkbart olika längder - korta och långa för dit och dah,

  • Kombinationer av olika antal dits och dahs för att koda bokstäver,

  • Avsignaler med tre märkbart olika längder - korta till separata dits och dahs, medelstora till separata på varandra följande bokstäver och långa till separata ord.

Den mänskliga hjärnan kan avkoda detta schema med träning och möjliggöra skillnader i nävar och hastighet. Matematisk analys kan kvantifiera och tilldela ett antal tidsenheter för punkter, dahs och mellanslag som används i standardpraxis.

Även om CW kan användas i språk för att hänvisa till morskod är det inte detsamma. CW är en typ av digital överföringslänk. När den används för att sända Morse fungerar den asynkront - en separat klocksignal skickas inte.

På en låg nivå använder Morse 5 (eller 4 beroende på hur du analyserar den matematiskt) signaltillståndstider för att bilda dits, dahs , mellanslag och mellanslag.

På en högre nivå tolkar Morse dits, dahs och mellanslag som bokstäver och ord.

Så Morse-kod kombinerar flera uppsättningar kodningsscheman:

  • överföringslänk: asynkron binär

  • bitdetektering: binär, upprepar samma bit om den varar mer än en tidsenhet. Mer relaterad till datoriserad avkodning snarare än av våtutrustning i hjärnan.

  • avkodning på låg nivå: kvartär från POV att den återställer punkter, dahs, mellanbokstäver och mellanslag.

  • högnivåavkodning vänder om kodningsschemat som används för att tilldela bokstäver och dahs och kombinerar dem till ord. När du använder "Morse" för att hänvisa till själva kodningsschemat är skillnaderna mellan binär, ternär, kvaternär etc. ur kontext.

Marcus Müller
2018-10-29 23:14:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Håller helt med Brian!

Bara för att svara på din formella fråga:

Från en strikt definition (vad är det?), är Morse code (CW) a binärt läge?

och från din titel,

Är Morse-kod ett digitalt, binärt läge?

Digital är lätt: En digital signal är en signal

  • som bara tar diskreta värden,
  • definieras endast vid en diskret axel (t.ex. tid, position, vinkel, impuls ...)

Frågan är: Vilka är värdena för din signal och vad är axeln?

Jag skulle förstår inte Morse som en OOK (även om jag verkligen skulle börja avkoda den som sådan), men som en "lång-kort nyckel". I den förståelsen får vi när axeln längs signalen inte ändrar tid utan bara "index" (första symbolen, andra symbolen, tredje ...), och som värden bara "short on", "short off", "long on" , "long off" och "very long off".

Med det är punkterna, bindestreck, mellanslag / streckavstånd, mellanbokstäver och mellanordavstånd representerbara.

Så, enligt den förståelsen, skulle Morse vara en digital kvinttern kod.

Jag tror att jag skulle känna igen sex symboler: "kort på kort av", "kort på medium av", "kort på mycket lång av", "mediuon kort av", "lång på medium av" och "lång på mycket lång av ", som kan monteras i godtycklig kombination.
hm, är ännu mer vettigt, @supercat!
roy30103
2018-12-09 14:08:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det finns två lager till Morse-koden.

Först: Amplitudmodulering med de två symbolerna, Markera och Mellanslag . Detta lager är binärt. Timing kvantiseras som "dit" -tiden. Så symboler på högre nivå kan representeras som en sträng av Marks and Spaces aka enor och nollor.

För det andra: Det finns fyra symboler gjorda från det första lagret,
dit 10
dah 1110
bokstäver 00
ordutrymme 0000
OBS: Andra kombinationer av 1 och 0 är inte tillåtet. Otillåtna kombinationer innebär att det finns mindre information i ett visst antal bitar, eller alternativt krävs det extra bitar för en given datamängd (redundans). Denna redundans gör koden mer lämplig för mänskligt erkännande.

Hej Roy, detta verkar vara ett exakt svar men det är förvirrande genom att man verkligen behöver förstå strukturen i Morse Code innan svaret börjar bli vettigt. Jag redigerar för tydlighetens skull men kanske finns det ytterligare detaljer som du kan överväga att lägga till. Tack!
hotpaw2
2019-03-22 01:24:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Svaret beror på WPM och samplingsfrekvensen. Om WPM är fixerad och känd, och / eller mottagaren kan faslåsa till WPM-punktövergångshastigheten, och du samplar bäraramplituden endast en gång per dot-tid, får du en binär representation som inkluderar en hel del informationsredundans ( t.ex. inga toner 2 prov långa osv.)

Om du dynamiskt varierar samplingen till en gång per symbolövergång vid en fast WPM (punkt, bindestreck, mellanrum, bokstäver, ordutrymme) får du en quintic (5 symbol) kodning, istället för binär, lite mer kompakt, men mindre överflödig.

Om du tillåter att variera WPM och prova alla övergångar, har du en extra analog kodning ovanpå av den kvantiserade digitala kodningen, eftersom varje tonlängd och mellanrumslängd kan innehålla information, mängden beroende på stigning / falltid, vilket ökar spektralbandbredden, men fortfarande är Morse-kod om de kortvariga tidsvariationerna ligger inom någon gräns (punkter dubbla inte slumpmässigt längden inom några korta pip osv.) och / eller på lång sikt WPM-hastighetsdrifthastigheten är inte för hög.

Denna analoga tidskanal kan bära (koda) en hel del information, t.ex. du kanske kan identifiera en rak nyckeloperatör med deras "näve", även utan deras kallsignal. Eller en operatörs känslomässiga tillstånd genom hur de varierar sin knapptryckning. Detta är vanligt i praktiken (förutsatt att de fortfarande gör raka tangenter), och kan därför betraktas som en del av Morse Code-kodning (i praktiken inte i ITU-specifikationen.)

Jag antar att man till och med kan variera CW kuvertets stigningstider och nedgångstider för att bära ännu mer information över "CW". Även om vanliga HF-riggar inte kan göra det, kan en gång göra detta genom att använda DSP / SDR-radioer (eller SDR-ljudingång till en SSB-modulering). Även om detta kan betraktas som en fördunklingskod, olagligt i vissa regioner såvida det inte är väl dokumenterat offentligt. Denna form av "CW" kan låta identisk med Morse Code, men skulle verkligen vara ett annat moduleringsschema.

Acccumulation
2018-10-30 03:31:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det är en fråga om tolkning. Överväg

- --- .-. .... -.-. --- - ...

Som skrivet är det en trinarkod: streck, punkt och mellanslag. Vi kan analysera det på en högre nivå, dock: - representerar 'm', --- är 'o', etc. På denna nivå har vi flera dussin symboler: du kan inte översätta morse-koden till det normala engelska alfabetet bara om du vet att - är "dah" och . är "dit", du behöver veta hela " alfabet". Vi kan också analysera på en lägre nivå: precis som - och . består av svarta och vita pixlar, dits och dahs består av ljud och tystnad, och därmed är binära. Visst är det falskt att säga "Morse Code är en binär kod som består av dits och dahs", eftersom den på den nivån inte är binär.

En sak som gör analysen komplicerad är att Morse Code är att vi för många av dessa nivåer långt ifrån fyller utrymmet för kombinationer. På den binära nivån har vi till exempel att en dit är 1 och en dah är 11 (eller möjligen 111), och sedan finns det utrymmen på 0, 00, 000 eller 0000. Det finns inget 0000 eller 1111. Går upp en nivå finns det många kombinationer av dits och dahs som inte representerar någon karaktär. Detta antyder att dessa nivåer inte är lämplig nivå för att analysera Morse Code.

Naturligtvis kommer varje faktisk fysisk implementering av Morse Code inte att vara riktigt diskret "tystnad" kontra "fast nivå". Det är ett kontinuerligt system, så volymen varierar kontinuerligt mellan tystnad och ljud, och det finns studs, etc. Så det finns ännu en mening där kommunikation genom Morse Code sker via en analog kanal, men tolkas som diskret. Oenigheten är då över på vilken abstraktionsnivå vi bör betrakta omvandlingen från analog till digital. Konverterar vi varje tidsenhet till 0 eller 1, beroende på volymen under den här tidsenheten, och sedan omvandlar vi dessa 0s och 1s till dits och dahs? Konverterar vi en ljudperiod omgiven av tystnad till en dit eller dah direkt? Eller något annat?

Sammanfogar vi "läge" och "kod?" Verkar för mig att binära (på / av) * signaler * är grupperade i * symboler * eller kodgrupper för att förmedla information.
@BrianK1LI Vad i mitt svar hänvisar du till, och hur?
Andrew Jay
2018-10-30 21:07:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nej, det är ett ternärt system (eller trinärt system; trinärt och ternärt är detsamma).

Det beror på att du bara använder punkter, streck och mellanslag för att representera världen. Dessa kallas "trits" i ett ternärt system.

I ett binärt system använder du bara 1 eller 0 för att representera världen, och dessa kallas "bitar".

Jag håller fullständigt med. Det enda "mellanslaget" i ett binärt system är när systemet stängs av. :-)
cmm
2019-03-22 22:56:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Intressant fråga, som verkligen beror på vad man menar med ett "binärt" kodningssystem.

På den lägsta nivån, en International Morse-kodad, kontinuerlig våg (CW) -sändning är signalen antingen 0 eller 1, energi närvarande eller inte. Detta liknar den FSK-kodning som används av radioteletype (RTTY) -överföring.

  • Bortsett från: CW är inte så överflödig som FSK, där kodningen görs genom att flytta frekvensen upp och ner. Med RTTY kan tre tillstånd bestämmas av mottagaren: 0 (mellanslag), 1 (markering) eller ingen signal. WithCW måste "ingen signal" -betingelsen bestämmas genom att märka att en alltför lång tid har gått utan att detektera signalen, eller en 1.

Både RTTY och CW beror på tidsdomänavkodning för att konvertera den binära sekvensen i tecken.

I RTTY utförs tidsdomänavkodningen genom att leta efter ett mellanslag (0) och använda en fast timer för att sampla signalen vid angivna tider. Proverna är sammansatta i ett flertals-tecken.

I CW baseras inte tidsdomänavkodningen på en förinställd bithastighet. Istället tittar mottagaren på det binära dataflödet och letar efter mönster - två distinkta periodvaraktigheter där signalen är 1 balanserad med perioder under vilka signalen är 0. I ett modernare system skulle vi anse att det finns en klockåterställningsprocess tittar på övergångstiderna 0-1 och 0-1. I stället för att montera ett fast antal bitar finns det en tillståndsmaskin som tar ingångar av kort-1, lång-1, kort-0 och lång-0, som bestäms av klockåterställningen.

I American Morse, det finns ytterligare två ingångar till statsmaskinen, den extra långa "L" -strecket och den ännu längre "0" -strecket.

Så jag föreslår att Morse-kod är ett binärt kodningssystem som beror på klockåterställning för att återställa information om flera bitarsymboler. På det här sättet liknar det andra digitala kodningsscheman som Non-return to Zero Invert (NRZI) och Phase Modulation (PM), liksom mer komplexa scheman som HDMI, USB och Ethernet.

RICH KF9F
2018-10-31 00:40:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Morse-kod med endast ett givet längdförhållande är bara en binär kod eftersom intelligensen överförs med en två-tillstånds (på / av) -metod. Nu för skillnaden skickas varje tecken via kombinationer av dessa på / av-signaler i olika kombinationer. Den gamla järnvägskoden gick ännu längre för att ändra pulsbredden, om du vill, genom att ändra avståndet mellan pulserna eller streckets längd (kort streck / lång streck). Normal radiotelegrafkod använder en fast uppsättning binära siffror, ett streck lika med längden på 3 punkter. Där ligger den binära aspekten. Bara för att det finns en skillnad i teckenavstånd som korrelerar till en baudhastighet anses båda vara binära.

Slutligen, om du inte aktiverade antingen det som vi anser vara en binär signal eller en radiotelegrafsignal det skulle inte vara binärt; om du slog på den och inte stängde av den skulle den inte heller vara binär.

Varför mössorna ..?


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 4.0-licensen som det distribueras under.
Loading...