ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУВПО «ВГТУ»)

Радиотехнический факультет

Кафедра «Системы информационной безопасности»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Системы и сети передачи информации»

на тему: «Разработка приложения «Код Морзе» для iOS»

Выполнили: студенты группы КБ-081

Савонин А.А._________

Заворыкин А.С._________

Руководитель: Гончаров И.В._________

Оценка:

Дата защиты:

Воронеж 2011

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУВПО «ВГТУ»)

Кафедра «Системы информационной безопасности»

Задание на курсовую работу по дисциплине системы и сети передачи информации

Исполнители: Савонин А.А.; Заворыкин А.С.

Руководитель: Гончаров И.В.

Срок защиты курсовой работы:

Тема работы: Разработка приложения «Код Морзе» для iOS.

Тема курсовой работы утверждена распоряжением по факультету РТФ

Задание на курсовую работу:

Разработка приложения «Код Морзе» для iOS. Приложение должно осуществлять воспроизведение текстов в кодировке азбукой Морзе.

Срок выдачи курсовой работы:

Срок сдачи курсовой работы:

Задание принял студент группы КБ-081Савонин А.А.__________(Подпись)

Задание принял студент группы КБ-081Заворыкин А.С.__________(Подпись)

Содержание

1. Цели и задачи 4

2. Теоретические сведения 5

4. Код программы 12

3. Описание и демонстрация работы программы 17

4. Выводы по работе 22

5. Список используемой литературы 23

1. Цели и задачи

Цели:

изучить кодирование азбукой Морзе;

реализовать приложение, выполняющее требуемые функции.

Задача:

разработать приложение для работы с кодом Морзе под платформу iOS.

2. Теоретические сведения

Код Мо́рзе, «Морзя́нка» (А́збукой Мо́рзе код начал называться только с первой мировой войны) — способ знакового кодирования, представление букв алфавита, цифр, знаков препинания и других символов последовательностью троичных сигналов, например, длинных и коротких: «тире» и «точек».¹ За единицу времени принимается длительность одной точки. Длительность тире равна трём точкам. Пауза между элементами одного знака — одна точка, между знаками в слове — 3 точки, между словами — 7 точек. Назван в честь Сэмюэля Морзе.

Буквенные коды (собственно «азбука») были добавлены коллегой Морзе, Альфредом Вейлем — факт, который Морзе впоследствии всячески отрицал (а заодно приписывал себе изобретение телеграфа как такового). Вейлем же, возможно, была придумана и цифровая часть кода. А в 1848 году код Вейля/Морзе был усовершенствован немцемФридрихом Герке (англ.). Код, усовершенствованный Герке, используется до настоящего времени.

Казалось бы, где в современном мире цифровой связи осталось место для применения азбуки Морзе? На самом деле азбука Морзе, являясь универсальной системой кодирования, которая прочно укоренилась во всем мире, применяется практически во всех областях, где используется связь КВ. Нередко только благодаря наличию радио с передачей на азбуке Морзе информация доходит с места катастроф для служб спасения вовремя.

Азбука Морзе широко используется и в военной радиосвязи, нередко планово заменяя цифровые системы. Действительно простой коротковолный радиопередатчик, который не зависит от наличия антенн связи, видимости спутника может передать информацию в самых затруднительных ситуациях. Особое место использование Азбуки Морзе занимает в любительской радиосвязи.

Надо сказать, что любой уважающий себя радиолюбитель знает хорошо три вещи – азбуку Морзе, английский, на котором идет в основном международное общение, и систему сокращений. Почему предпочитают использовать кодированный сигнал, вместо передачи голосовой связи? Проходя тысячи километров с одного конца планеты на другой, сигнал может искажаться, на него накладываются помехи, а кодированный сигнал проще распознать и сохранить.

Современная телеграфная азбука (система кодировки символов короткими и длинными посылками для передачи их по линиям связи, известная как «код Морзе» или «морзянка») существенно отличается от той, что предложил в 1838 г. С. Морзе, хотя некоторые исследователи полагают, что её автором был Альфред Вейл — партнёр Самюэля Морзе по бизнесу, известный тем, что ввел «коммерческий код» из групп по 5 символов. Исходная таблица «кода Морзе» разительно отличалась от тех кодов, что сегодня звучат на любительских диапазонах. Во-первых, в ней использовались посылки трёх разных длительностей («точка», «тире» и «длинное тире» — в 4 раза длиннее «точки»). Во-вторых, некоторые символы имели паузы внутри своих кодов.

Принцип кодирования азбуки Морзе исходит из того, что буквы, которые чаще употребляются в английском языке, кодируются более простыми сочетаниями точек и тире. Это делает освоение азбуки Морзе проще, а передачи — компактнее.

Передаваться и приниматься азбука Морзе может с различной скоростью — это зависит от возможностей и опыта радистов. Обычно средней квалификации радист работает в диапазоне скоростей 60 — 100 знаков в минуту. Достижения по скоростным приёму-передаче находятся в диапазоне скоростей 260—320 знаков в минуту.

Соотношение длительности точки, тире и пауз может изменяться в зависимости от условий ведения связи. При плохой слышимости тире и паузы нередко удлиняют; операторы-скоростники, наоборот, предпочитают слегка укорачивать тире.

Передача кодов Морзе производится при помощи телеграфного ключа различных конструкций: классического ключа Морзе, электронного ключа, механических полуавтоматов типа «виброплекс», а также при помощи клавиатурных датчиков кода Морзе (например, Р-010, Р-020) и электронных устройств, автоматически формирующих телеграфное сообщение. При достаточной квалификации оператора приём коротких сообщений возможен без записи, но обычно весь принимаемый текст должен быть записан либо вручную, либо на печатной машинке. При приёме опытные радисты производят запись с отставанием на несколько знаков, что делает приём более спокойным и надёжным и является показателем мастерства оператора. При приеме на высоких скоростях (более 125 знаков в минуту) приходится записывать тексты, отказавшись от стандартных алфавитных символов и использовать специальные укороченные значки (например, знак «точка» для буквы «e» или знак «галочка» для буквы «ж»). В таком варианте после окончания приема радисту необходимо переводить текст в символы обычного алфавита.

Телеграф и радиотелеграф первоначально использовали азбуку Морзе; позже стали применяться код Бодо и ASCII, которые более удобны для автоматизации. Впрочем, сейчас и для азбуки Морзе есть средства автоматической генерации и распознавания, например свободно распространяемая программа для персонального компьютера CwType. Кроме того, радиолюбителями разработано множество аппаратных декодеров азбуки морзе на базе микроконтроллеров.

Азбука Морзе — средство для передачи сообщения в местах, где другие средства недоступны (например, в тюрьмах).

Для передачи русских букв использовались коды сходных латинских букв; это соответствие алфавитов позже перешло в МТК-2, а потом в КОИ-7 и КОИ-8 (однако в азбуке Морзе букве Q соответствует Щ, а в МТК и КОИ — Я).

В 2004 Международный союз электросвязи (МСЭ) ввёл в азбуку Морзе новый код для символа @, для удобства передачи адресов электронной почты.

На практике вместо заучивания количества точек и тире и их последовательности запоминают так называемый «напев» (мнемоническую словесную форму), соответствующий каждому знаку кода Морзе. «Напевы» не являются стандартными, они могут различаться в зависимости от школы обучения или вообще не применяться (тогда обучаемый запоминает «мелодию» символа). Если в радиограмме только цифры, то вместо пяти тире нуля передается только одно тире.

Русский символ	Латинский символ	Код Морзе	«Напев»
A	A	· −	ай-даа
Б	B	− · · ·	баа-ки-те-кут, бей-ба-ра-бан, бее-сы-бе-гут
В	W	· − −	ви-даа-лаа, вол-чаа-таа
Г	G	− − ·	гаа-раа-жи, гаа-гаа-рин
Д	D	− · ·	доо-ми-ки
Е (также и Ё)	E	·	есть
Ж	V	· · · −	же-ле-зис-тоо, жи-ви-те-таак, я-бук-ва-жее, же-ле-ки-таа
З	Z	− − · ·	заа-каа-ти-ки, заа-моо-чи-ки
И	I	· ·	и-ди
Й	J	· − − −	йас-наа-паа-раа, йош-каа-роо-лаа, и-краат-коо-ее
К	K	− · −	каак-же-таак, каак-де-лаа, каа-тень-каа
Л	L	· − · ·	лу-наа-ти-ки
М	M	− −	маа-маа, моор-зее
Н	N	− ·	ноо-мер, наа-те, ныы-тик
О	O	− − −	оо-коо-лоо, ооо-лоо-воо
П	P	· − − ·	пи-лаа-поо-ёт, пи-лаа-ноо-ет,по-ляя-наа-ми
Р	R	· − ·	ре-шаа-ет, ру-каа-ми
С	S	· · ·	си-ни-е, си-не-е, са-мо-лёт
Т	T	−	таак
У	U	· · −	у-нес-лоо, у-бе-гуу, у-мер-лаа
Ф	F	· · − ·	фи-ли-моон-чик
Х	H	· · · ·	хи-ми-чи-те, э-то-не-эс
Ц	C	− · − ·	цаа-пли-наа-ши, цаа-пли-цаа-пли, цаа-пли-хоо-дят, цыы-па-цыы-па
Ч	Ö	− − − ·	чаа-шаа-тоо-нет, чее-лоо-вее-чек
Ш	CH	− − − −	шаа-роо-ваа-рыы, шуу-раа-доо-маа
Щ	Q	− − · −	щаа-ваам-не-шаа, щуу-каа-жи-ваа
Ъ	Ñ	− − · − −	ээ-тоо-твёр-дыый-знаак, твёёр-дыый-не-мяяг-киий
Ы	Y	− · − −	ыы-не-наа-доо
Ь (также и Ъ)	X	− · · −	тоо-мяг-кий-знаак
Э	É	· · − · ·	э-ле-роо-ни-ки, э-ле-ктроо-ни-ки
Ю	Ü	· · − −	ю-ли-аа-наа, ю-го-заа-паад
Я	Ä	· − · −	я-маал-я-маал
1		· − − − −	и-тооль-коо-оо-днаа, ги-таа-раа-моо-яя
2		· · − − −	две-не-хоо-роо-шоо, я-на-гоор-куу-шлаа
3		· · · − −	три-те-бе-маа-лоо, и-дут-дев-чаа-таа, и-дут-ра-диис-тыы, и-дут-три-браа-таа
4		· · · · −	че-тве-ри-те-каа, ко-ман-дир-пол-каа
5		· · · · ·	пя-ти-ле-ти-е, пе-тя-пе-ту-шок
6		− · · · ·	поо-шес-ти-бе-ри, шеесть-по-ка-бе-ри, шеес-те-ро-бе-гут
7		− − · · ·	даа-даа-се-ме-ри, сеемь-сеемь-хо-ро-шо, даай-даай-за-ку-рить, даай-даай-се-ме-рик, даа-ваай-на-ли-вай
8		− − − · ·	воо-сьмоо-гоо-и-ди, моо-лоо-коо-ки-пит
9		− − − − ·	ноо-наа-ноо-наа-ми, маа-маа-паа-паа-я, воо-доо-проо-воод-чик
0		− − − − −	нооль-тоо-оо-коо-лоо, саа-мыый-длиин-ныый-нооль, оо-коо-лоо-ноо-ляя, эээ-тоо-поол-ныый-нооль
Точка		· · · · · ·
Запятая		. − . − . −
Двоеточие		− − − · · ·	двоо-ее-тоо-чи-е-ставь
;		− · − · − ·	тоо-чка-заа-пя-таа-я
Скобка		− · − − · −	скоо-бку-стаавь-скоо-бку-стаавь, скоо-бку-тыы-мнее-пи-шии
Апостроф		· − − − − ·	крю-чоок-тыы-веерх-ниий-ставь
Кавычки		· − · · − ·	ка-выы-чки-ка-выы-чки, ка-выы-чки-от-крыы-лись
-		− · · · · −	чёёр-точ-ку-мне-да-ваай, чёёр-точ-ку-ты-пи-шии
/		− · · − ·	дрообь-здесь-пред-стаавь-те, доо-ми-ки-ноо-мер
?		· · − − · ·	вы-ку-даа-смоо-три-те, до-про-сии-лии-е-го, у-нес-лоо-доо-ми-ки, э-ти-воо-проо-си-ки
!		− − · · − −	оо-наа-вос-кли-цаа-лаа
Знак раздела (=,#)		− · · · −	рааз-де-ли-те-каа, слуу-шай-те-ме-няя
Ошибка/перебой		· · · · · · ·	пе-тя-пе-тя-пе-ту-шок
@		· − − · − ·	со-баа-каа-ре-шаа-ет, со-баа-каа-ку-саа-ет
Конец связи (end contact)		· · − · −	хо-ро-шоо-по-каа, хо-ро-шоо-да-ваай, до-сви-даа-ни-яя

Коды знаков препинания, принятые в русском языке, отличаются от международных кодов:

Международный	Морзе	Русский
Точка	· − · − · −	Запятая
	· · · · · ·	Точка
Запятая	− − · · − −	!
!	− · − · − −
?	· · − − · ·	?
/	− · · − ·	No
:	− − − · · ·	:
;	− · − · −	;
’	· − − − − ·	’
«	· − · · − ·	»
Тире	− · · · · −	Тире
(	− · − − ·
)	− · − − · −	()
=	− · · · −
@	· − − · − ·
_	· · − − · −
$	· · · − · · −

Международный код Морзе состоит из пяти элементов:

короткий знак, точка (·) – «длина точки» соответствует длине базовой единицы;

удлиненный знак, тире (–) – длинной три единицы;

межэлементный разрыв между точками и тире внутри одного символа – одна длина точки или одна единица времени;

короткий разрыв (между буквами) – длиной три единицы;

средний разрыв (между словами) – длиной семь единиц.²

Код Морзе передается с использованием лишь двух состояний (ВКЛ и ВЫКЛ), поэтому он является ранней формой цифрового кода. Строго говоря, он не бинарный – присутствуют пять фундаментальных элементов (пятеричная система счисления). Тем не менее, это не означает что код Морзе не может быть представлен посредством бинарного кода. В абстрактном смысле, эту функцию выполняют телеграфные операторы при передаче сообщений. Исходя из вышележащих определений и дальнейшего определения «единицы» как бита, можно представить любую последовательность кода Морзе как комбинацию из следующих пяти элементов:

короткий знак, точка (·) — 1;

удлиненный знак, тире (–) — 111;

межэлементный разрыв между точками и тире внутри одного символа — 0;

короткий разрыв (между буквами) — 000;

средний разрыв (между словами) — 0000000.

Следует отметить, что данный метод предполагает, что точки и тире всегда разделены промежутками с продолжительностью точки, и что пробелы всегда разделены точками и тире.

Мерой скорости кода Морзе является величина wpm (words per minute – слов в минуту) – либо в соответствии со стандартом PARIS, либо стандартом CODEX, которые определяют скорость передачи кода Морзе как время, требуемое для отправки слова «PARIS» либо «CODEX», соответствующее количеству возможных таких отправок в минуту. Слово PARIS было использовано из расчета представления типичного текста в английском языке. На выбор также повлиял тот факт, что это решение было принято на международной телеграфной конференции в Париже в 1865 году. Слово CODEX было выбрано потому, что оно определяет типичные пять произвольно выбранных групп символов. Вообще в коде Морзе при измерении символов имеется в виду включение всех букв алфавита, а также цифр, знаков пунктуации, и некоторые так называемые «напевы».

Измеренная в единицах («длительностях точки»), продолжительность слова PARIS равна 43, в то время как для слова CODEX - 53. Добавление текущим стандартом межсловного разрыва из семи единиц каждому из этих чисел дает в результате суммарные длину слова 50 единиц для PARIS и 60 единиц для CODEX. Следовательно, соотношение между wmp (словами в минуту) для стандартных слов этих двух скоростей равно 6/5 = 1.2.

В соответствии с этим, номинальная скорость (wdm) стандарта CODEX на 20% быстрее номинальной скорости стандарта PARIS.

В прошлом разрыв между словами не всегда был стандартизирован. Сейчас длина слова PARIS равняется 50 единицам (включая 7 единиц межсловного разрыва). На Парижской Конференции стандартный разрыв между словами был определен лишь как пять единиц, что делало суммарную длину стандартного слова равной 48 единицам, что встречается в старой литературе.

Эти 40% разницы между двумя длинами межсловных разрывов действительно влияют на оценку результатов соревнований по скорости приема на различных соревнованиях. Одинаковое число слов в минуту при межсловных разрывах в пять единиц сложнее принять, чем в случае семиединичных разрывов.

Время продолжительности одной точки (или одной единицы), основываясь на стандарте с 50-единичным словом, таким как PARIS, может быть вычислено по следующей формуле:

T = 1200 / W

или

T = 6000 / C,

где T – это время единицы или продолжительность точки в миллисекундах, W – скорость в символах в минуту (wpm), C – скорость в знаках в минуту (cpm).