西电无线电报讲义0603k(2)

1、无线电报系统工程体验实验实验讲义陈彦辉 康 槿 许卫东 刘焕峰 编西安电子科技大学电子信息与通信工程学科专业实验教学中心2015年6月目录实验一、搭建无线电报通信系统3实验二、摩尔斯码通信实验3实验三、无线电报性能测试3实验四、多用户通信实验4实验五、电报中继传输实验4实验六、加密解密实验4实验七、密码破译实验4实验八、无线电报测向定位5实验九、无线电报干扰与反干扰5附录1 摩尔斯编码5附录2 实验平台及基本操作12附录3 无线电报通信设备基本原理及通信流程12附录4 无线通信的中继15附录5 报文保密16附录6 报文侦察与抗干扰19实验一、搭建无线电报通信系统实验说明: 以组为单位，分析获得

2、的设备，组建出收发两组无线电报设备，记录器件框图，并进行基本收发功能、频率转换功能等的测试。调试无线电报收发设备。明白频率的变化，并且能在制定的频率上观察到无线电波的波形。首先理解各器件的功能：电键：作为开关，来控制电报的产生，当电键按下时，与其所连接的电报盒子会产生固定频率的波形，然后引导出去。电报盒子：有两个功能，电报和话音。把开关旋至电报处，控制电键可以产生固定频率的波形，由K头耳机线引入到对讲机中；把开关旋至话音处，电报功能不工作，此时两部对讲机即可通话。耳机：用来监听电报和接收到的话音信号。对讲机：用来做信号的发射与接收，当然，发射出去的是有用信号经调制的已调信号，接收到的并输出给耳

3、机的是经解调过的有用信号。话筒：当开关处于话音状态时，本地用来呼叫对方的喊话器，在此由于对讲机亦可实现该功能，所以该器件可要可不要，如果要的话，两部对讲机只是充当调制信号的调制、发送与解调。其结构框图如图1：图1把开关旋至发报状态，此时本地对讲机指示灯为红色，表示可以发送，而处于同一频道的其他对讲机指示灯为绿色，表示可以接收。按下电键，立即松开，就会有一个“滴”发出去，可以从耳机和别的接收对讲机听到，控制按下电键的时间长短就可实现后面摩尔斯码的发送与传输；把开关旋至话音状态，可以通过话筒实现对话，由于该功能可以用对讲机实现，就省去该设备了，按下对讲机侧面大的按键，指示灯为红，开始讲话，松开，等

4、待对方发送，此时为绿色，接收到的信息经解调送至耳机。实验步骤：一、 通信系统的实现1. 两人一组，甲乙双方各持发报设备和收报设备，检查电报盒子的开关位置，务必使其处于话音状态；2. 收发对讲机只有在同一个频道下才能正确接收，约定好双方所使用的频道，如果使用不一致的频道，那就让这两个频道不要相邻，也就是至少各一个再取用频道，因为相邻频道频点相距很近，会有影响的。3. 准备工作完事，开始发报，甲方把开关旋至发报状态，指示灯为红，乙方指示灯为绿，按下电键，连续按下，控制时间长短，完成发送方的工作，同时乙方会收到甲方发送的信息；4. 乙方等待甲方，甲方发送完毕后把开关旋至话音状态，双方对讲机指示灯灭，

5、然后乙方开始同步骤3发送电报，注意此次发送时频道选择与甲方发送的频道不一样，至少隔一个频率，通信系统已经实现；5. 双方协定，在发送与接收过程中进行频道的变换，感觉不同频率的传输；6. 完成上面两人一组的操作，再次分组，至少三人一组，均持有收发报设备；7. 协定各人收发频道以及发送顺序，实现广播和单播交流。二、 测试距离1. 为后面实验做准备，两人一组，一套收发设备即可；2. 检查开关位置，务必处于话音状态，甲方持发报设备在实验室，乙方持对讲机出实验室；3. 甲方发报，发完之后立马把开关旋至话音状态，乙方收到电报，给甲方回复消息可以收到，直到发报或是通话不成功即为该电报最大距离；4. 目测有多

6、远，标记最大距离的位置；5. 实验完毕，电报盒子开关置于话音状态，各设备归位。讨论：无线电报设备与我们生活中使用的手机设备有什么异同点？实验二、摩尔斯码通信实验实验说明：练习摩尔斯码收发收集摩尔斯码的资料，完成下列传输：1. 简单的数字传递。组成员分别完成手机号的传输，并记录摩尔斯码。2. 中文传输 将一句喜欢的诗歌（中文或英文）发送给组内成员，并查询自己的名字对应的电讯码并进行发送。3. 两组之间进行简单的交互。要求合理使用缩略语并记录收发过程。实验步骤：本实验由两人两套设备互相传输；认真阅读附录1 摩尔斯编码一、 完成数字的传输1. 连接设备，把耳机、对讲机、电键、话筒插入相应的位置，并检

7、查开关是否处于话音状态，若不在，则旋至话音状态；2. 甲乙双方把收发对讲机频道调至相同，并事先约定好谁先发送，本次规定甲先发；3. 甲方把盒子上的开关旋至到电报状态，并发送“READY K”，完毕后把开关旋至话音状态，并等待回复；乙方接收到信号时立即译出来，并把旋钮旋至发报状态，发送“OK K”，完毕后旋至话音状态；4. 此时甲方开关旋至发报，开始发送一个电话号码，并以“K”结尾，如“12345678954K”，接收方接收完毕后开始发送自己的号码，开关状态的切换同步骤3，5. 确认收发数据的正确性，此时完成数字的莫尔斯码传输；6. 把开关旋至话音状态，整理设备，回归原位。二、 中文传输1. 重

8、复数字传输步骤1、2、3；2. 甲方发送中文“好好学习，天天向上K”，发送完毕后，开关旋至话音状态，等待乙方发送“天天学习，好好向上 K”，完毕后开关旋至话音状态；3. 上网查询自己名字对应的摩尔斯码；4. 确认收发数据的正确性，中文传输完毕；5. 把开关旋至话音状态，整理设备，回归原位。三、 进行简单的交流甲乙双方自行约定发送开始和结束符号的摩尔斯码，并进行交流；本操作仅供参考甲：T O乙：R O甲：HOW OLD A(ARE) U(YOU) O乙：I M(Im) FINE TU(thank you) O甲：I M(Im) FINE T(too) O所要使用的英文、数字摩尔斯码和几个汉字的数

9、字编号如下：A· B··· C·· D·· E· F··· G·H···· I·· J· K· L··· M N·O P·· Q· R·· S··· T U··V··· W· X·· Y&#

10、183; Z··0 1· 2·· 3··· 4···· 5····· 6···· 7 ··· 8·· 9·好1170 上 0006 学1331 习5045 天1131 向0686 “，” ··讨论：如何完成一次信息的收发？（信息的起止，出错现象），能否自己设计新的电报码规则?实验三、无线电报性能测试实验说明：

11、利用实验仪器测试无线电报收发机的常用测试指标。测试设备可以选用示波器，频谱仪。测试场地可以选择开阔地，建筑物。讨论：我国对无线对讲机的那些性能有规定，相关的国家法令法规有哪些？环境对无线电报的影响。实验四、多用户通信实验实验说明：分组采用不同任务，在规定的时间内完成指定码字的传输。正确率最高的组为优胜。本实验是一个小比赛，用来模拟在较多电磁环境中怎样提取出有用信息，你所使用的频率，可能别人也在使用，这就冲突了，所以你要采取措施如跳频即更换频道或是等待别人把该频率释放掉时你再传输。对于传输的正确与否，也需要保证，发送方发送完毕一个词后，接收方需要回复发送方一下，表示我收到了，有规律与否或是你再重

12、发，这些规则需要提前双方约定。实验步骤：两人一组，多组比赛。1. 连接设备，把耳机、对讲机、电键、话筒插入相应的位置，并检查开关是否处于话音状态，若不在，则旋至话音状态；2. 组与组之间随机挑选发射接收频道，频道尽可能相同或相近；3. 每组的发射方把盒子上的开关旋至到电报状态，并发送“READY K”，完毕后把开关旋至话音状态，并等待回复；乙方接收到信号时立即译出来，并把旋钮旋至发报状态，发送“OK K”，完毕后旋至话音状态，开始计时；4. 此时甲方开关旋至发报，发送以下字符串：No matter how bad your heart has been broken, the world do

13、es not stop for your grief. The sun comes right back up the next day.5. 乙方接收数据，检测数据接收是否有误，若有误，反映给甲方；6. 计时时间到，接收方对比发射方原信息，比较正确率；7. 实验结束，整理设备，开关置于话音状态，设备归位。摩尔斯编码参见附录1 讨论：传输中出现了什么问题，干扰-如何解决（跳频，分时）错误-差错重传ARQ。实验五、电报中继传输实验实验说明：分组完成中继过程，可以选择频分中继和时分中继。可以选择户外场地或者建筑物内场地。根据实验三的测试结果建立实验环境，要求收发节点之间不能直接通信，中继节点能够与

14、收发节点通信。仔细阅读附录四 无线通信的中继；在通信过程中，有时需要将信息传输到较远的地方，但基本的发送设备距离有限，这就提出中继的概念，从中间转发一下。由于实验一已经测出该实验设备的大致距离，所以发送方和接收方的间距必须在最大距离之外，使其无法通信。在发送和接收双方之间接入一台设备作为中继。如果中继前后频率不发生变化，那么采用的就是时分中继，反之就会有频分中继了。实验步骤：1. 三人一组，每人各持收发设备，选环境找位置，甲丙不能直接通信，必须通过乙才能间接通信；2. 连接设备，把耳机、对讲机、电键、话筒插入相应的位置，并检查开关是否处于话音状态，若不在，则旋至话音状态；3. 提前约定好各人所

15、用的收发频道，甲方先发，开关旋至到电报状态，并发送“READY K”，完毕后把开关旋至话音状态，并等待回复，乙方接受到之后也开始发送“READY K”，开关旋至到电报状态，完毕后把开关旋至话音状态，并等待回复；4. 丙方收到信息之后，发送确认信号，开关旋至到电报状态，发送“OK K”，完毕后旋至话音状态，同样操作，乙方收到后转发“OK K”，直到甲方收到该信息，此时基本准备完毕，等待发送消息；5. 同步骤3，甲方发送“ARE YOU OK K”，通过乙方中继到丙方，丙方接受到消息并回复“I M FINE K”，至此，中继操作完毕；6. 实验结束，电报盒子开关旋至话音状态，设备归位。讨论：中继的

16、成功需要什么条件？ 中继传输的具体操作方法。如何人工模拟出可行的中继策略。实验六、加密解密实验实验说明：查找学习电报报文加密的方法，通信收发两组设计出自己的加密方案。发方组使用该方案完成电报的传输，收方组接收报文并解密。加密解密方案在后续课程中使用。前面我们传输的全都是明文，但在通信系统中我们都对其进行加密处理，这样才能有效地防止被人恶意的窃取信息。本实验作为明文的加密与解密，加密算法可以由收发双方提前约定好。加密算法不固定，此次采用密文又是秘钥的方法，如“ABCDEXYZ”对其进行加密，密文为“ACEGIUWY”，每个明文字符用它本身所处025的位置所替换。实验步骤：1. 每组检查发报盒子是

17、否处于话音状态，若不在，把开关旋至话音状态；2. 把各设备相应连接起来，准备发报；3. 发送方开关置于发报状态，发送“READY K”后置于话音状态并等待，接收方开关置于话音状态，接收后译码，并置开关于话音状态，回复“YES K”；4. 当发送方接收到回复后，开始按照事先约定好的加密规则发送密文，接收方收到后进行解密，同时再次向发送方发送加密消息，然后发送方进行解密；5. 收发双方对比解密后的信息和加密前的信息，看正确率如何，到此实验完毕；6. 整理设备，对讲机关闭，电键、耳机等归位，发报盒子开关置于话音状态。讨论：加密方案应该注意什么？实验七、密码破译实验实验说明：尝试破译密码电报，查找学习

18、密码电报破译的方法。通信收发两组使用自己的加密方案发报，通信攻击组窃听密码电报，尝试破译。实验步骤：详细阅读附录5报文保密的密码分析本实验至少三人一组，其中两人作为通信的双方，另一人则作为攻击组窃取密码电报。1. 检查发报盒子开关是否处于话音状态，若不在，旋至其话音状态；2. 把各设备相应连接起来，准备发报；3. 发送方开关置于发报状态，发送“READY K”后置于话音状态并等待，接收方开关置于话音状态，接收后译码，并置开关于话音状态，回复“YES K”；4. 当发送方接收到回复后，开始按照事先约定好的加密规则发送密文，此时攻击组监听报文，并尝试进行破译；5. 接收方收到后进行解密，跳频到别的

19、频道向发送方发送加密消息，为了简化窃取过程，接收方发报时通知攻击组，让其做好准备，然后发送方进行解密；6. 攻击组进行破译所截获的报文，最终和收发双方进行比较，看是否截取信息；7. 整理设备，对讲机关闭，电键、耳机等归位，发报盒子开关置于话音状态。讨论：破译密码电报怎样做有效？*实验八、无线电报测向定位实验说明：学习使用手持式无线电测向设备对无线电报辐射源（收端和发端）进行测向和定位。通信收发两组发报，通信攻击组对收发双方进行测向定位。讨论：测向定位误差主要与什么因素有关？实验九、无线电报干扰与反干扰实验说明：学习使用无线电报设备对无线电报接收端进行同频干扰。通信收发两组发报，通信攻击组对接收

20、方进行干扰。通信双方进行人工跳频躲避干扰。通过前面的实验，对于通信系统已经有了较好的了解了，本实验是在了解的基础上进行人为恶意的攻击，配合实验八，一定程度上阻止敌方的通信，所谓干扰，就是研究敌方的发射载波频率及其他特征，我方立即发射出相同特征的无用消息，使得敌方接收后无法翻译出有效信息，而反干扰，就是敌方发现有人在干扰他的通信系统所采取的一系列措施来避开这种干扰。实验步骤：1. 三人一组，各持收发设备一套，甲乙方做通信双方，丙方做干扰方；2. 检查发报盒子开关是否处于话音状态，若不在，旋至其话音状态；3. 甲乙双方约定好双方所使用的收发频道，以及收到干扰该怎么选择频道，这些不能让丙知道；4.

21、甲方开关置于发报状态，发送“READY K”后置于话音状态并等待，乙方开关置于话音状态，接收后译码，并置开关于发报状态，回复“YES K”；5. 为了使实验简单化，我们在这里均发送数字，还发送各自的电话号码吧；6. 甲方收到回复后开始发送信息，乙方接收，当甲发送完一个电报时乙反馈给甲一个信号，让甲继续发送，这个信号自行约定；7. 在甲乙双方发送和接收的同时，丙方要监听信号，也就是调整对接收对讲机的频道，当和甲的发送频道一样时，丙方接收对讲机指示灯为绿，并解调出电报，此时丙方立即把发送频道调节跟甲的一样，进行干扰，可以毫无规律的发报或是有意的误导；8. 由于简化操作，发送的是数字，且是等长编码，

22、所以容易检测出是否收到干扰，如果收到干扰，按照提前约定的规则进行跳频，此时丙再次检测甲乙双方通信频率，然后再进行干扰；9. 丙也可以直接干扰，不用检测甲乙所用频率，在所有的频道上不停的跳频进行干扰；10. 乙方把接收到的电报与甲发送的进行比较，试看抗干扰效果；11. 操作完毕，开关旋至话音状态，各设备归位。讨论：干 扰样式怎样选择最有效？附录1 摩尔斯编码电报，就是用电信号传递的文字信息。电报（telegraph）是通信业务的一种，是最早使用电进行通信的方法，它利用电磁波作载体，通过编码和相应的电处理技术实现人类远距离传输与交换信息的通信方式。电报大为加快了消息的流通，是工业社会的其中一项重要

23、发明。早期的电报只能在陆地上通讯，后来使用了海底电缆，开展了越洋服务。到了二十世纪初，开始使用无线电拍发电报，电报业务基本上已能抵达地球上大部份地区。电报主要是用作传递文字信息，使用电报技术用作传送图片称为传真。电报发展的基本历程在未发明电报以前，长途通讯的主要方法包括有：驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等。驿送是由专门负责的人员，乘坐马匹或其他交通工具，接力将书信送到目的地。建立一个可靠及快速的驿送系统需要十分高昂的成本，首先要建立良好的道路网，然后配备合适的驿站设施。在交通不便的地区更是不可行。使用信鸽通讯可靠性甚低，而且受天气、路径所限。另一类的通讯方法是使用烽烟或摆臂式信号机（Semapho

24、res）、灯号等肉眼可见的讯号，以接力方法来传讯。这种方法同样是成本高昂，而且易受天气、地型影响。在发明电报以前，只有最重要的消息才会被传送，而且其速度在今日的角度来看，是难以忍受的缓慢。欧洲的科学家在18世纪逐渐发现电的各种特质。同时开始有人研究使用电来传递讯息的可能。早在1753年，一名英国人便提出使用静电来拍发电报。他的设想是使用26条电线分别代表26个英文字母。发电报的一方按文本顺序在电线上加以静电。接收的一方在各电线接上小纸条。当纸条因静电而升起时，便能把文本誊录。初期的电报只能透过使用架在陆地上的电线（land line）通讯。最早期的电线属于单线式，需要透过地面完成回路，传送距离

25、有限，更不能越过海洋。到了1850年，首条海底电缆横越英吉利海峡，把英国及欧洲大陆连接起来。首条横越大西洋的电报电缆则在1857年敷设完毕。但由于技术原因，这条越洋电缆只使用了数天便告失灵。首条大西洋海底电报电缆要在九年之后，即在1866年方才成功投入使用。至于横越太平洋的海底电缆，更要在1902年方才完工。摩尔斯编码有线电报通信是由美国摩尔斯于1837年首先试验成功的。虽然摩尔斯发明了电报，但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德·维尔签定了一个协议，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

26、。“点”对应于短的电脉冲信号，“划”对应于长的电脉冲信号；这些信号传到对方，接收机把短的电脉冲信号翻译成“点”，把长的电脉冲信号转换成“划”；译码员根据这些点划组合就可以译成英文字母，从而完成了通信任务。他们达成一致，同意把这种标识不同符号的方案放到摩尔斯的专利中。这就是现在我们所熟知的美式摩尔斯电码，它被用来传送了世界上第一条电报。 图 1 有线电报原理示意图摩尔斯电码是串行编码（serial coding）的祖宗，不但可以把英语的26个字母和标点符号通过简单的编码（只要长音和短音一根手指把电流开关摁下去松开的时间长短）表达出来，理论上说，摩尔斯电码适用于所有其它的语言。这种代码可以用一种音

27、调平稳时断时续的无线电信号来传送，通常被称做“连续波”CW（Continuous Wave）。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（比如闪光）。 摩尔斯发明了电报后向美国政府申请了专利，于1844年开通了华盛顿到巴尔地摩的首条商用电报系统。不到10年的时间，全美国已经有了超过50家电报运营公司。1. 英文的摩尔斯码表示摩尔斯码的各个字母的码长是不一样的。它把英文字母表中的字母、标点符号按照出现的频度排序，然后用点和划的组合来代表这些字母、标点，使频度最高的符号具有最短的点划组合；S出现的概率很高，所以只用三个编码单元，而且是三个点；Z出现的概率最低，所以也就最长；E最短

28、，只有一个点，因为其出现在英语里面的频率最高。表1英文字母的出现频率字母出现频率（%）A8.2B1.5C2.8D4.3E12.7F2.2G2.0H6.1I7.0J0.2K0.8L4.0M2.4N6.7O7.5P1.9Q0.1R6.0S6.3T9.1U2.8V1.0W2.4X0.2Y2.0Z0.1 值得一提的是，摩尔斯电码本身完全符合信息论（Information Theory）的原则，虽然信息论是香农（Claude E. Shannon）在摩尔斯之后一百多年才创立的。我们知道，编码本身分为等长编码和变长编码两种，等长编码就是所有的字符都用一样的编码长度，比如美国标准信息交换码（ASCII-Am

29、erican Standard Code for Information Interchange）。但是通信工程里面有一个原则，就是用最小的系统资源传输最多的信息，也就是说平均信息量（信息熵）一定的情况下，数据量要达到最小。根据这个原则，等长编码是有问题的，因为电报是用来传送语言信息的，即英语的26个字母和一些标点符号，而这些字符在英语里面出现的概率是不一样的，统计显示，字母E出现的概率最高，而Z出现的概率最小。如果用等长编码，数据量不能达到最小。要使数据量小的一个基本原则就是让出现概率高的信息用较短长度的编码，而那些不常见的信息用较长的编码。这样在传输的时候，由于传输的都是比较常见的信息，所

30、以概率上说我们可以用比等长编码更小的数据量完成传输。等长编码只有在所有信息单位出现的概率都相同的情况下才能达到信息熵。实际上， winRAR之类的压缩软件，都是运用这个原理。图2给出了国际标准英文字母和数字的摩尔斯电码。图 2 国际摩尔斯电码表2. 中文的摩尔斯码表示自摩尔斯电码在1835年发明后，一直只能用来传送英语或以拉丁字母拼写的文字。1873年，法国驻华人员威基杰（S·A·Viguer）参照康熙字典的部首排列方法，挑选了常用汉字6800多个，编成了第一部汉字电码本，名为电报新书。后由我国的郑观应将其改编成为中国电报新编。这是中国最早的汉字电码本。中国汉字多达6万字，

31、常用的汉字只有一万个左右， 所以用10的4次方（10,000）来表示。中文电码表采用了四位阿拉伯数字作代号，简称“四码电报”，从0001到9999按四位数顺序排列，用四位数字表示最多一万个汉字、字母和符号。汉字先按部首，后按笔划排列。字母和符号放到电码表的最尾。后来由于一万个汉字不足以应付户籍管理的要求，又有第二字面汉字的出现。在香港，两个字面都采用同一编码，由输入员人手选择字面；在台湾，第二字面的汉字会在开首补上“1”字，变成5个数字的编码。 图3 中文摩尔斯电码实例3. 摩尔斯码的通信流程摩尔斯电码表有两种“符号”用来表示字元：点（·）和划（），或分别叫滴（Dit）和嗒（Dah）

32、或短和长。举例说明一下，字母A的表现形式就是 · 敲出来效果就是一个短音，一个长音 “滴嗒”。同理，字母B表现形式就是 ··· 敲出的声音就是一个长音三个短音。“嗒滴滴滴”。知道码本上字母对应的电码表现形式之后，只需要把字母组成单词，就可以表达出我们想要说的话了。点的长度决定了发报的速度，并且被当作发报时间参考。在声音长短上，划是3个滴的长度；点划之间的间隔是1个滴的长度；字母和字母之间的间隔是3个滴的长度；也就是说，敲完字母A的代码，隔3个滴的长度后，再敲字母B的代码。单词与单词之间的间隔是7个滴的长度。也就是说，当你敲完一个单词，比如love之后。要

33、心中默念“滴滴滴滴滴滴滴”7次，才可以敲下一个单词的代码。“I love you”表达出来如下图：·· / ··· ··· · / · ··图3 摩尔斯码表达实例下面是时间控制的图示，这是上面消息的准确发报时间（“=”表示信号有，“.”代表信号无，每个为一个点的长度）：=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=.=图4 摩尔斯码时间序列实例敲出来后就是这样的声音： 滴（空）滴（空空空空空空空）滴（空）答（空）滴（空）滴（空空空）

34、嗒（空）嗒（空）嗒（空空空）滴（空）滴（空）滴（空）嗒（空空空）滴（空空空空空空空）嗒（空）滴（空）嗒（空）嗒（空空空）嗒（空）嗒（空）嗒（空空空）滴（空）滴（空）嗒。摩尔斯码编码简单清晰，二义性小，在很多情况下应用很多，比如发送求救信号。电影风声中就是采用在衣服上缝出摩尔斯码，将消息传播出去。在利用摩尔斯码发灯光信号的时候，定义：灯光长亮为“”，灯光短亮为“·”，那么就可以通过灯的开关来发送各种信息。 如果灯光是按照“短亮 暗 短亮 暗 短亮 暗 长亮 暗 长亮 暗 长亮 暗 短亮 暗 短亮 暗 短亮”这个规律来显示的话那么它就意味是求救信号SOS（··

35、3;···）。这个编码其实非常简单，三短、三长、三短。通常约定好的缩略语如表3所示，不能直接用摩尔斯电码表达中文,可以用类似网络语言的拼音简写来表达!例如：漂亮美眉PLMM。表3 摩尔斯码常用缩略语缩略语含义73Best Regards88Hugs and KissesAGNAgainB4BeforeBKBreak, Back ("I'm back now" or "Back to you")BUXDollarsCUSee youCUZBecauseFBFine Business (good, excellent,

36、OK)GBGood Bye, God BlessGLGood LuckTUThank You (usually used at end of contact, meaning "Thanks for the contact".)UYouXCVRTransceiverXMTRTransmitterXYLWifeYLGirlfriend ("Young Lady")摩尔斯码发错了怎么办？在操作时难免出错导致发出的信号有误，为了及时修正避免误解，摩尔斯码中有一些具有特殊意义的固定组合和缩写，例如：AR：···（停止，消息结束）AS

37、：····（等待）K：·（邀请发射信号）（一般跟随AR，表示“该你了”）SK：····（终止，联络结束）BT：···（分隔符）····（我将重新发送最后一个单词）·· ··（同样）········（错误）要使用摩尔斯码进行明白无误的交流，只需要字母就够了。为了使交流更有效率，有很多国际上通用的模式。这是一个连续波通讯的

38、例子，发生在电台一（s1）和电台二（s2）之间：= s1: CQ CQ CQ de s1 K 呼叫任何人（CQ），这是（de）s1，结束（K）。 s2: s1 de s2 K 呼叫s1，这是s2，结束（K）（现在两个电台就建立通讯连接了）。s1: SK 再见。 s2: SK 再见。 =作为一个例子，上面的电台之间并没有交谈什么内容，这只是演示一次联络的情形罢了附录2 实验平台及基本操作本课程使用的电报实验平台系统结构如下：附录3 无线电报通信设备基本原理及通信流程 无线电发报是利用电键控制一个低频信号发生器振荡，再调制到一个高频载波信号上，经功率放大后由天线发射，在接收端，经检波可得到低频信号

39、所组成的排列信息，由报务员译码而得，其工作频率点通常设在短波段(SW)，由于此通信设备简便，通信距离可达千公里以上，一直为世界各地无线电爱好者所喜爱。1894年，20岁的意大利青年马可尼在自己家中进行实验，他用赫兹的火花放电器作发射机，用布朗利的金属粉未检波器作接收机经过一个多月的努力，终于完成了电磁波的发送和接收实验，并在实验中发现，利用天线可使发射距离增加。1897年5月18日，马可尼进行横跨布里斯托尔（Bristol）海峡的无线电通信取得成功，通信距离为14公里。 1897年，马可尼在伦敦设立了马可尼无线电报通讯有限公司, 从事无线电报的研发工作。1901年12月，马可尼在加拿大纽芬兰市

40、的圣约翰斯港通过风筝牵引的天线，成功地接收到普耳杜电台发来的电报。完成了自英国到加拿大，横越大西洋的无线电通信实验，并取得圆满成功。马可尼的成功在世界各地引起巨大的轰动，推动无线电通信走向了全面实用的阶段。 由于马可尼发明了无线电报装置，实现了人类史上第一次远距离无线电通信，为此，他被人们誉为“无线电之父”。图？ 无线电报设备示意图如何确定无线电报收发机性能指标成为使用者和设计者共同关注的问题。下面介绍用于无线通信设备的通用测试方法和常用测试指标。频段：无线频率的使用必须符合国家法律法规，请查询当前民用无线电的开放频段，并对比对讲机的实际操作频率。通信距离：随着无线电波的衰减，通信质量逐渐降低

41、，最大可通信距离通常与收发机功率，通信环境等因素有关。常规对讲机的通话距离为35公里，但在有高达建筑物或高山阻挡的情况下，通话距离会相对短些。通过网络中继，对讲机的通话范围可达几十公里。使用对讲机测试方法：首先将对讲机发射功率设置最低档，中继台置于不转发状态：摘掉对讲机天线，短时间间断发射，让对讲机与中继台逐步拉开距离，直到中继台接收对讲信号有杂音止，此时再将中继台置于转发状态或使用中继台的话筒发射，听中继台的杂音不应有变化，若杂音加强或静噪电路关闭听不到杂音，说明存在收发干扰。功率：发射机输出功率越强，发射信号的覆盖范围越大，通信距离也越远。但发射功率也不能过大，发射功率过大，不仅耗电，影响

42、功放元件寿命，而且干扰性强，影响他人通话效果，还会产生辐射。各国的无线电管理机构对通信设备的发射功率都有明确规定。天线方向性：对讲机天线属于法向螺旋天线类，不具备方向性。站在高处，在直视范围传输距离距离更远。1 无线电报收发通信的基本原理及工作流程无线通信系统也称为无线电通信系统，是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的，利用无线电磁波，以实现信息和数据传输的系统。与有线通信系统相比，无线电报通信系统主要特点是无线的信道特性，无线干扰，有限的频谱资源等。为了应对这些区别，我们需要设计各种策略完成通信流程。无线电报收发流程如下：1. 按下PTT键即发射键时指示灯亮红灯，表示对讲机处于发射状

43、态，此时可以讲话，处于同一频道16个频道时对方接收你的讲话。 2. 按下监听键时 指示灯亮绿灯，表示对讲机处于强制接收状态，此功能在对讲机接收信号很微弱的时候使用，平常用不到，此项功能很耗电，不建议使用。 3. 同一品牌 型号的对讲机出厂频率相同，即可通话，不同型号的对讲机只要频段相同也可通过编程软件 ，实现更改频率后获得通话。 4. 搜索频道功能并不是每款对讲机都有此功能，一般在频道16 位置上没有标16，而是标有一个S字母表示，那么这个就是频道扫描的一个功能，但需要编程软件设置后才能用，一般不设置的情况下，与其他频道功能一样，频道里面是一个临时固定的频率。开启后可在1-15频率间 搜索正在

44、通话的频道。 5 .对讲机使用很简单，确定对讲机在同一频道下，按住发射键讲话，离嘴边2-5 厘米即可，讲完话松开。接收时不需要按键。在无线通信环境中的电波覆盖区内，如何建立用户之间的无线信道的连接，这便是多址连接问题。在移动通信中，也称多址接入问题。解决多址连接问题的方法叫多址接入技术。目前在无线通信中应用的多址方式有：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及它们的混合应用方式等。频分多址为每一个用户指定了特定信道，这些信道按要求分配给请求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其它用户不能共享这一频段。时分多址是在一个宽带的无线载波上，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成

45、若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每个时隙就是一个通信信道，分配给一个用户。码分多址系统为每个用户分配了各自特定的地址码，利用公共信道来传输信息。CDMA系统的地址码相互具有准正交性，以区别地址，而在频率、时间和空间上都可能重叠。系统的接收端必须有完全一致的本地地址码，用来对接收的信号进行相关检测。其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰，通常称之为多址干扰。附录4 无线通信的中继1 无线报文中继的出发点电报系统是人类实现的第一个电信系统。它的许多概念到今天我们还能够在其他一些先进的系统中找到，比如报文交换就被应用在TCP

46、/IP网络协议里面。由于电报系统本身只是一个点对点的结构（物理层是一个电流回路，链路层是摩尔斯编码的报文），所以要实现跨点通信，中间点就必须向下一站转发报文。整个电报系统实际上是一个包交换网络，一份报文就是一个信息包。而网络层的协议是由人工完成的。比如我有一份电报要从北京发到杭州，北京局的电报人员就会根据我的目的地把电报拍到天津，然后天津济南南京上海杭州，每个中间局的收报人员都会根据我的目的地址转发到下一站。这个系统也支持广播（broadcasting），如果一个收报人员发现目的地地址为空，那么他就把这封电报向和他相连的所有电报局转发。当然了，同一个电报局不再转发同样的报文。大家看民国历史，里

47、面那些老大们动不动“通电下野”，这个“通电”就是广播电报报文。在无线对讲系统中，中继用于增大通讯距离，扩展覆盖范围的设备。中继台又称中转台、转发台、差转台，是专用移动通信领域不可缺少的重要设备。中继台的作用就是中转和放大信号。用于增大通讯距离，扩展信号覆盖范围。2 无线资源中继的基本思想中继台由收信机和发信机等单元组成。通常工作于收发异频状态，能够将接收到的已调制的射频信号解调出音频信号传输给其它设备。同时，还能将其它设备送来的音频信号经射频调制后发射出去。上面提到的其它设备有各种系统使用的控制器，有无线接驳器等，也包括互联所需要的其它中继台。将中继台收到的信号直接通过自身的发射机转发出去，这

48、是中继台最基本的应用。因此，中继台必须能够全双工工作，即收发同时工作，并且发射时不能影响接收机的正常工作。由于中继台工作的基本特点，再加上多台中继台组合一起使用的特点，对中继台的技术指标相对于移动台要有更高的和更特殊的要求。除一台中继台组成的单信道常规地面通讯系统之外，还可以利用中继台经同轴电缆，功分器，架设多幅分布天线，实现楼宇、酒店等建筑物地下和地面的覆盖通讯，此外多台中继台组成集群系统以及各种带状或星形结构的通讯网。中继台调试集成安装的指标直接影响到系统的通讯距离和系统网络语音质量及功能。无线中继必须保证双向信息持续转接，需要使用额外的频率和时间资源。附录5 报文保密1 密码电报电报对某

49、些电文的传递，不是直接拍发和接收的，尤其是汉字书写的电文，需将文字译成可用电信号传达的电码后才能用发报机向外拍发。电码有全社会共同约定的，也有个别人或集团之间互相约定的。全社会共同约定的电码供公众公开使用，叫明码；由个别少数人或集团之间互相约定的电码，主要用于保密活动，所以叫密码。古典密码大体上可分为三类：单表代换密码、多表代换密码和多字母代换密码。单表代换密码单表代换密码对所有的明文字母都用一个固定的代换进行加密。下面介绍单表代换密码中的移位代换密码。移位代换密码是最简单的一类代换密码。凯撒（Caesar）密码是对英文26个字母进行移位代换的密码。密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密

50、钥。例如，选择密钥k=3，即将字母表中的每个字母用其后的第三个字母进行循环替换，则有下述代换表：明码表：a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z  密码表：D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C  若明文是：student则密文是：VWXGHQW凯撒密码仅有26个可能的密钥，非常不安全。如果允许字母表中的字母用任意字母进行替换，即上述密文能够是26个字母的任意排列，则将有26！种可能的密钥。这样的密钥空间甚至对计算机来说，穷举搜索

51、密钥也是不现实的。这里有一个由加密函数组成的“随机”置换：明文：a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z密文：X N Y A H P O G Z Q W B T S F L R C V M U E K J D I解密函数是一个如下的逆置换：A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Zd l r y v o h e z x w p t b g f j q n m u s k a c i多表代换密码多表代换密码中最著名的一种密码称为维吉尼亚（Vigenere）密码。这是一种以移位

52、代换为基础的周期代换密码，密钥字由字母组成。密钥字周期性地延伸就给出了整个明文加密所需的工作密钥。如果密钥字为k=deceptive，即周期d=9，则有明文：w e a r e d i s c o v e r e d s a v e y o u r s e l f密钥：d e c e p t i v e d e c e p t i v e d e c e p t i v e密文：Z I C V T W Q N G R Z G V T W A V Z H C Q Y G L M G其中，密钥字母a，b，c，d，x，y，z对应数字0，1，2，23，24，25。其中密钥字母d对应数字3，因而明文字母

53、w在密钥字母d的作用下向后移位3，得到密文字母Z；明文字母e在密钥字母e的作用下向后移位4，得到密文字母i，以此类推。解密时，密文字母在密钥字母的作用下向前移位。所以维吉尼亚（Vigenere）密码是用d个凯撒代换表周期地对明文加密。在维吉尼亚密码中，如果密钥字的长度是m，则明文中的一个字母能够映射成这m个可能的字母中的一个。为方便记忆，维吉尼亚密码的密钥字常常取于英文中的一个单词、一个句子或一段文字。因此，维吉尼亚密码的明文和密文频率分布相同。 对于周期代换密码，保密性将随周期d加大而增加。当d的长度和明文一样长是就变成了滚动密钥密码。一般密钥可取自一本书作为密钥源，可由书名、章节号及标题来

54、限定密钥起始位置。转轮密码（Rotor Cipher）是用一组转轮或接线编码轮（Wired Code Wheel）所组成的机器，用以实现长周期的多表代换密码。它是机械密码时代最杰出的成果，曾广泛用于军事通信中。其中，最有名的两种密码机是Enigma和Hagelin密码机。Enigma密码机由德国Arghur Scherbius所发明，在二次大战中希特勒曾用它装备德军，作为陆海空三军最高级密码使用。Hagelin密码机是瑞典Boris Caesar Wilhelm Hagelin发明的，在二次大战中曾被广泛使用。Hagelin C-36曾广泛装备法国军队。Hagelin C-48，即M-209机

55、具有重量轻、体积小、结构紧凑等优点，曾装备美国师、营级，总生产量达14万部，美军在朝鲜战争中还在使用。此外，在二次世界大战中，日本采用的红密(RED)和紫密(PURPLE)机都是转轮密码机。今天，周期更长、更复杂的密码可以用VLSI电路实现，所以这类密码机已逐步被淘汰。多字母代换密码前面介绍的密码都是以单个字母作为代换的对象的。对多于一个字母进行代换，就是多字母代换密码。它的优点是容易将字母的自然频度隐蔽，从而抗击统计分析。2 密码分析密码分析是截收者在不知道解密密钥及通信者所采用的加密体制的细节条件下，对密文进行分析，试图获取机密信息。破译或攻击密码的方法有穷举破译法和分析法两类。穷举法是对

56、截收的密报依次用各种可解的密钥破译，直到得到有意义的明文；或在不变密钥下，对所有可能的明文加密直到得到与截获密报一致为止。分析破译法有确定性和统计性两类。确定性分析法是利用一个或几个已知量（比如，已知密文或明文密文对）用数学关系式表示出所求未知量（如密钥等）。已知量和未知量的关系视加密和解密算法而定，寻求这种关系是确定性分析法的关键步骤。统计分析法是利用明文的已知统计规律进行破译的方法。密码破译者对截收的密文进行统计分析，总结出其间的统计规律，并与明文的统计规律进行对照比较，从中提取出明文和密文之间的对应或变换信息。密码分析的成功除了数学演绎和归纳法外，还要利用大胆的猜测和对一些特殊或异常情况

57、的敏感性。字母出现频度的知识可以提供单表代换中有关密钥的信息。例如，字母e出现频度最高，而单表代换下，字母频度的分布不变，只是代号变化了。因此，通过对密文字母的统计，就可找出频度最高的密文字母，很可能就是明文字母e。对于移位密码，这一信息就可将移位字母表完全确定，对于一般单表代换也将使可能的密钥量由26！降为25！。在单表代换下，字母的频度、重复字母模式、字母结合方式等统计特性，除了字母名称改变之外，都未发生变化。依靠这些不变的统计特性就能破译单表代换。在多表代换下，原来明文中的这些特性通过多个表的平均作用而被隐蔽起来了，因而它的破译比单表要难。附录6 报文侦察与抗干扰1 无线电报侦察/反侦察无线电侦察过程不辐射电磁波，就辐射源方面来说，它对侦察活动既无法检测，也无法阻止。无线电报对抗的双方，反侦察一方对己方的电报采取保密措施，用密码发报。而侦察一方则用无线电报设备窃听对方的通信信号，破译密码，分析通信内容，以获取情报信息。2 无线电报测向定位无线电测向是利用无线电测向设备确定正在工作的无线电发射台（辐射源）方位的过程。利用无线电测向可以确定辐射源的位置，简称定位。无线