Kodowanie znaków alfabetem Morse'a

Kod Morse'a, wymyślony i opracowany przez amerykańskiego wynalazcę w $1838$ roku, wykorzystuje dwa typy sygnałów: krótkie oraz długie. Krótkie sygnały oznaczane są kropką $\text{•}$, natomiast długie kreską $\text{-}$. Kolejne litery alfabetu łacińskiegoalfabet łacińskialfabetu łacińskiego (ale też cyfry oraz znaki specjalne) są reprezentowane przez określone sekwencje kropek i kresek.

Dzięki formie, w jakiej koduje kolejne znaki, alfabet Morse'a jest bardzo uniwersalny. Za jego pomocą można się komunikować na wiele różnych sposobów, m.in. przez telegraf, znaki świetlne, znaki dźwiękowe.

Wykorzystanie

Krótkofalarstwo

Kod Morse'a był kiedyś szeroko wykorzystywany w krótkofalarstwie. Powodem tego był fakt, że nadajnikoodbiorniki używane do komunikacji nie pozwalały na transmisję głosu. Wówczas, aby uzyskać licencję krótkofalarską, należało wykazać się  na egzaminie znajomością alfabetu Morse'a. Obecnie posługują się nim najczęściej radioamatorzy.

Okręty wojenne

Okręty wojenne, w tym okręty marynarki wojennej USA, od dawna używają lamp sygnalizacyjnych do wymiany wiadomości za pomocą alfabetu Morse'a.

Radionawigacja

Obecnie kod Morse'a nazywa się międzynarodowym kodem radiowym. Używany jest w urządzeniach radionawigacyjnych, które nadają swoje sygnały w sposób ciągły i automatyczny.

Tabela kodów alfabetu Morse'a

Tabela przedstawia kody Morse'a wszystkich znaków alfabetu łacińskiego. Jej znajomość jest niezbędna do komunikacji za pomocą alfabetu Morse'a. Zwróć uwagę, że litery, które często występują w słowach, np. E, I, A – składają się z o wiele krótszych sekwencji niż te używane rzadziej, jak np. Q, Y, Z. Był to celowy zabieg przy opracowywaniu tego kodu.

Kodowanie innych znaków

Alfabet Morse'a umożliwia kodowanie nie tylko podstawowych 26 liter alfabetu łacińskiego. Istnieją zdefiniowane reguły dotyczące kodowania znaków specjalnych, np. przecinki, wykrzykniki czy kropki. Można kodować również cyfry, a także polskie znaki, takie jak „ą”, „ę”, „ź” itp.

Kodowanie – przykład

Gdy wiemy już, jak kodować poszczególne znaki za pomocą sekwencji kresek i kropek, czyli zgodnie z konwencją alfabetu Morse'a, możemy przejść do praktycznego przykładu – zakodowania konkretnego słowa.

–•• • •–•• ••–• •• –•

Odkodowywanie – drzewo kodowań

,Jeśli chcemy odkodować ciąg znaków (zakodowany za pomocą alfabetu Morse'a), bardzo przydatne okazuje się drzewo kodowań. Jest to grafgrafgraf, za pomocą którego – poruszając się w dół – odczytamy każdy znak kodu.

R1bBRiIANxqDH

Ilustracja przedstawiająca graf z literami. W korzeniu grafu znajduje się słowo start. W grafie występują następujące ścieżki: 1) E I S H, 2) E I S V, 3) E I U F, 4) E A R L, 5) EA W P, 6) E A W J, 7) T N D B, 8) T N D X, 9) T N K C, 10) T N K Y, 11) T M G Z, 12) T M G Q, 13) T M O.

Budowa drzewa wynika z liczby znaków składających się na kod poszczególnych liter alfabetu. Im niższy poziom drzewa, tym więcej potrzeba znaków do zakodowania liter na tym poziomie. Stąd też na najwyższym poziomie drzewa znajdują się tylko litery E oraz T, ponieważ do ich zapisania w alfabecie Morse'a potrzeba zaledwie jednego znaku. Natomiast na najniższym poziomie znajdują się litery, które wymagają najwięcej znaków, czyli czterech. Przechodząc do właściwego poziomu, kierujemy się układem kropek i kresek, z których składa się dany znak.

Przykład 2

Spróbujmy za pomocą drzewa krok po kroku odkodować następujący ciąg znaków: –•– ––– –

Krok 1. Pierwszą zakodowaną literą, jaką musimy odkodować, jest sekwencja: –•– Zaczynając od pola startowego, schodzimy z jednego poziomu na kolejny, wybierając za każdym razem krawędź odpowiadającą kolejności znaków naszej sekwencji, czyli kreska, kropka, kreska. W ten sposób docieramy do litery K.

ReIOF4m7aU0PX

Ilustracja przedstawiająca graf z literami. W korzeniu grafu znajduje się słowo start. W grafie występują następujące ścieżki: 1) E I S H, 2) E I S V, 3) E I U F, 4) E A R L, 5) EA W P, 6) E A W J, 7) T N D B, 8) T N D X, 9) T N K C, 10) T N K Y, 11) T M G Z, 12) T M G Q, 13) T M O. Na zielono wyróżniono ścieżkę: start T N K. Litera K jest w zielonym okręgu.

Krok 2. Następna w ciągu jest sekwencja: ––– I znów, kierując się w dół od pola startowego, podążamy z poziomu na poziom, z tym że teraz za każdym razem wybieramy kierunek oznaczony kreską. Tak docieramy do litery O.

RozNzQRFipq80

Ilustracja przedstawiająca graf z literami. W korzeniu grafu znajduje się słowo start. W grafie występują następujące ścieżki: 1) E I S H, 2) E I S V, 3) E I U F, 4) E A R L, 5) EA W P, 6) E A W J, 7) T N D B, 8) T N D X, 9) T N K C, 10) T N K Y, 11) T M G Z, 12) T M G Q, 13) T M O. Na zielono wyróżniono ścieżkę: start T M O. Litera O jest w zielonym okręgu.

Krok 3. Ostatnia w ciągu jest sekwencja: – , czyli jedna kreska. Prowadzi nas ona od razu do litery T.

RM0AxlfmV1Tns

Ilustracja przedstawiająca graf z literami. W korzeniu grafu znajduje się słowo start. W grafie występują następujące ścieżki: 1) E I S H, 2) E I S V, 3) E I U F, 4) E A R L, 5) EA W P, 6) E A W J, 7) T N D B, 8) T N D X, 9) T N K C, 10) T N K Y, 11) T M G Z, 12) T M G Q, 13) T M O. Na zielono wyróżniono ścieżkę: start T. Litera T jest w zielonym okręgu.

Zatem wynikiem odkodowania zadanego ciągu znaków jest wyraz: KOT.

Słownik