モールス通信

歴史 †

年代	陸上/有線	海上・上空/無線
電気通信以前
	Optical Telegraphy
	狼煙 、　石川県珠洲市狼煙町 → 交通の要所で地名に残る
18C	旗振り通信(日本・江戸時代中期〜) 米相場等の伝達に使用 ... 記録では 大阪〜広島 27分
18C-19C中	腕木通信(ヨーロッパ・18C末〜19C中) 総延長5800km / 550km/8分
電気通信(モールス以前)
18C初頭	Cooke, Wheatstone による電信システムなど
実用期
1837	Samuel Morse, Alfred Vailによるモールス符号と通信システムの発明 　・符号とシステムの大部分はVailが考案(Morseは画家、Vailは技術者) 　・符号は現在使われているものとは一部を除き異っていた。
1857	太平洋横断海底ケーブル敷設
1864		Maxwellによる電磁現象の定式化
1865	International Morse Code(後述) 制定
1887		Hertzによる電波の発見
1894		Marconiによる無線電信機の発明
1912		Titanic号海難事故 　・当時は船ごとに特定の無線会社の機器でオペレータもその社の者が執務していた。 　・そのため、無線会社の異なる船間での連絡が遅れ、救助も遅れた。
		国際会議でSOLAS条約 (international convention for Safety Of Life At Sea, 海上における人命の安全条約) が発効され、無線設備設置の義務付け、遭難通信の聴取義務などが決定される 無線室で使用される時計。15-18,45-48分は呼出波の発射禁止と遭難通信の聴取が義務付けられている。 SOSの実際の受信音
1930頃〜	印刷電信(テレプリンタ)など、送受信方法の自動化
1970		電電銚子無線局(JCS), 取扱量のピーク: 132.4万通/年 1974年夏、ヨーロッパでの呼出し・非常通信用周波数(500kHz)の様子
終焉
1999		GMDSS施行、無線電信の義務付け廃止
2004	International Morse Codeに「＠」の符号「・−−・−・」が追加される
現在	祝電・弔電など	航法ビーコンNDB.mp3 や標準電波のIDjjyid2.mp3 として利用、アマチュア用途など

しくみ †

符号構成 †

• 定義
  • 欧文
    • ITU-T Recommendation F.1, Operational provisions for the international public telegram service, Division B, I. Morse code.
    • ITU-R M.1677-1, International Morse code, http://www.itu.int/rec/R-REC-M.1677-1-200910-I/ , 2009.

• 和文
  • 総務省令 無線局運用規則 第十二条 及び 別表第一号
    

    モールス無線電信による通信（以下「モールス無線通信」という。）には、別表第一号に掲げるモールス符号を用いなければならない。

• 信号の有／無で区別する。信号の有る状態には短点と長点がある

  短点の長さを１とすると、 長点は３ 文字を構成する空白は１ 文字間の空白は３ 単語間の空白は７（欧文のみ）

  • 上記はあくまでも規定。実際には人間がエンコード/デコードするのでかなり寛容
  • 了解度を上げるために長点/短点の比率を長めにとる場合などもある

• 符号表

  欧文	和文	符号		欧文	和文	符号		欧文	和文	符号		欧文	和文	符号
  Ａ	イ	・−			ソ	−−−・			テ	・−・−−		？		・・−−・・
  	ロ	・−・−		Ｐ	ツ	・−−・			ア	−−・−−		！		−・−・−−
  Ｂ	ハ	−・・・		Ｑ	ネ	−−・−			サ	−・−・−		−		−・・・・−
  Ｃ	ニ	−・−・		Ｒ	ナ	・−・			キ	−・−・・		＠		・−−・−・
  Ｄ	ホ	−・・		Ｓ	ラ	・・・			ユ	−・・−−		）	（	−・−−・−
  Ｅ	ヘ	・		Ｔ	ム	−		＝	メ	−・・・−		″	）	・−・・−・
  	ト	・・−・・		Ｕ	ウ	・・−			ミ	・・−・−		１		・−−−−
  Ｆ	チ	・・−・			ヰ	・−・・−			シ	−−・−・		２		・・−−−
  Ｇ	リ	−−・			ノ	・・−−			ヱ	・−−・・		３		・・・−−
  Ｈ	ヌ	・・・・			オ	・−・・・			ヒ	−−・・−		４		・・・・−
  （	ル	−・−−・		Ｖ	ク	・・・−		／	モ	−・・−・		５		・・・・・
  Ｊ	ヲ	・−−−		Ｗ	ヤ	・−−			セ	・−−−・		６		−・・・・
  Ｋ	ワ	−・−		Ｘ	マ	−・・−			ス	−−−・−		７		−−・・・
  Ｌ	カ	・−・・		Ｙ	ケ	−・−−		＋	ン	・−・−・		８		−−−・・
  Ｍ	ヨ	−−		Ｚ	フ	−−・・		Ｉ	゛	・・		９		−−−−・
  Ｎ	タ	−・			コ	−−−−		．		・−・−・−		０		−−−−−
  Ｏ	レ	−−−			エ	−・−−−		，		−−・・−−

  • 欧文 ... 英語平文におけるアルファベット出現確率を考慮（頻出する文字ほど短い符号）
  • 和文 ... アルファベットをイロハにマッピング＋所々符号追加 ... 出現確率は考慮されていない

• 速度
  • WPM (Words Per Minute) 単語「PARIS」を一分間に送れる回数で定義

    「PARIS」＋語間隔で50短点

  • 日本ではCPM (Characters Per Minutes)がよく使われる
    CPM = 5 * WPM

略語 †

• 文字数を少なくするために、略語が使用される
  • Q符号 ... ITU-R RRにて QOA〜QUZ を略語として定義している

    Q符号の使用例
    問い		応え
    QTC?	そちらには，送信する電報が何通ありますか	QTC 2	こちらには，そちらへの電報が2通あります
    		QTC NO	こちらには，そちらへの電報はありません
    QSW 472 ?	そちらは472(kHz)で送信してくれませんか	QSW 472	こちらは472(kHz)で送信します

• Z略語 ... 固定局間の通信や回線設定などで使用される。

• 一般略語 ... 一般の英単語などの綴りを短くしたもの。インターネット上の電子メールやチャットなどに名残りを残しているものもある。
  • CU ... see you
  • MSG ... message
  • NW ... now
  • PSE ... please
  • TXT ... text
  • B4 ... before
  • TKS (TNX) ... thanks など

デバイス †

• 送信機

火花送信機	回転機	真空管/トランジスタ
	依佐美送信所 (愛知県刈谷市)	練習船 日本丸
火花放電による雑音電波を断続	高周波発電機を使用	電子回路で発振・増幅を行う

• 電鍵

  縦振電鍵	復式電鍵	半自動電鍵	エレクトロニックキーヤー	自動送出機
  縦方向の動きで回路を開閉	開閉操作を横方向に行う 　・振動に強い 　・移動体で使用	錘付きの振り子で短点を発生	電子回路による開閉	定形メッセージの送出用

モールス通信と情報理論 †

まとめ †

おまけ †

参照資料 †

• Wikipedia/ja,en (電信、無線電信、モールス符号 など)

• UECコミュニケーションミュージアム
  
  • https://www.museum.uec.ac.jp/

• 無線電信の巧みと技
  http://a1club.net/Art&Skill/contents.htm

• 極狭帯域技術
  http://www003.upp.so-net.ne.jp/JH1GVY/Enbt.htm

• サイバネティクスへの認識 (原題: Symbols, Signals and Noise)
  J.R. Pierce著, 鎮目恭夫訳, 白揚社

• この勉強会で実演に使用したモールス信号発生装置 (ラズパイ使用)
  
  • ソースコード
  • 回路図