摩尔斯电码翻译器的设计摘要摩尔斯码自动识别系统的原理与实现。它由译码单片机和PC机组成，适用于气象探空及其他摩尔斯码通信设备。为了解决空间干扰及探空仪转速变化导致的码形长度变化和译码的模糊性问题，本文提出对探空仪发信周期测量值进行指数式加权平均，并采用一种专用的LMS自适应滤波器确定点码和划码的辨别阑值。为了降低误码率，文中还论及码形处理的几种方法，包括码形矫正、译码定时窗口及丢码填补。探空实验的结果说明这些方法行之有效。通过适当改动，这些方法同样可以应用于其他摩尔斯码系统。标准摩尔斯码中，码间隔、字间隔、词间隔三种信号时间长度的比为1:3:5，而手工拍发的摩尔斯码各信号间的比例随机性较强，自动译码准确度不高。针对这一问题，研究了人工拍发摩尔斯码信号类别的识别算法，描述了该算法的思想及其程序实现。算法的关键是根据码速的实时变化，动态计算三种间隔信号时间长度的界定值。用C语言进行了PIC单片机的软件编程，给出了识别算法程序设计流程图及分析说明。关键词:摩尔斯码，自动识别，自适应滤波，手工拍发1摩尔斯发展背景简介1.1摩尔斯的背景摩尔斯码原理是以长短信号及间隔的不同组合代表数字、字母等字符，其短音用“·”表示，通常读为“嘀”;长音用“一”表示，通常读为“哒”。间隔一般分码间隔，字间隔和词间隔。码间隔是指构成一个字符的基本码之间的间隔;字间隔是指单个字符与字符间的间隔;词间隔是指有特定意义的字符组之间的间隔。摩尔斯码可应用于铁路通信、公众电信、航空、航海、气象等相关信息的传递。本文是针对手工拍发的摩尔斯码信号的类别识别算法设计。1.2摩尔斯发展趋势目前存在的摩尔斯码信号类别的识别算法有:(1)冈瑟算法川。主要原理是先根据开始接收到的一些脉冲和间隔，建立起初始的用以区分点、划的脉冲平均值和3种间隔的2个间隔门限值。以后每接收一个新的脉冲或间隔值，就对相应的门限值进行一次修正。对点、划后面的间隔门限值采用了不同的修正公式。(2)相对比较法〔“〕。主要是通过字符中两相邻符号时间长度的相对关系进行判别，对相同基本码组成的字符则借助一参考的时间单位B作为标准。(3)绝对比较算法[+}。主要原理是依据一参考的时间单位B作为判决。(4)概率分区法。主要原理是根据基本码和各间隔在信息中出现概率的不同，对基本码信号分2个时间区判别，对间隔分4个时间区判别。以上算法适应性较差，尤其是相对比较算法和绝对比较算法，很难找到一个有效的参考时间单位B。因为每个发报员手法不同，熟练程度不同，很难保证同一个信号时间长度保持不变。本文算法设计的前提是，已有硬件电路实现了对摩尔斯码音频模拟信号到脉冲信号的转变，点划信号解码为低电平脉冲，间隔解码为高电平脉冲，并且已对这些脉冲信号做了去干扰处理以及对脉冲时间长度计算存储。本文的工作主要是根据得到的一组信号的脉冲时间长度，初步识别点信号和码间隔，根据点信号时间长度均值和码间隔时间长度均值，求出摩尔斯码的码速;根据码速，计算各种信号的比例关系，以此确定信号的类别；并基于PICIGF877单片机进行编程实现。2参考文献总结译码电路的核心是译码单片机。信号调理电路对探空码接收机输出信号进行放大、包络检波及电码再成形。经过这些调理，抑制宽度小于点码宽度四分之一的干扰脉冲，并衔接宽度小于点码宽度四分之一的码形断裂和破碎。中断产生电路用于测量探空仪发信周期。当遇到两组TPU码之间的大空档时，由它产生一个中断申请信号给译码单片机。译码单片机计算出两次中断之间的时间间隔，由此推测探空仪发信周期。译码工作主要由译码单片机(89051)完成，它对接收到的摩尔斯码进行码形识别和处理，并将码形翻译成分别表示温度、压力、湿度的数字码，数值范围为0一99，再把这些码值传送给PC机。高晋占《探空摩尔斯码自动识别》设计的译码单片机所实现的功能如下：利用软件程序进一步抑制干扰脉冲，衔接断码与破碎码，分割连码；测量探空仪发信周期，并对其进行指数式加权平均处理；利用专用的自适应滤波器确定点码和划码识别阑值；识别点码与划码，区分十位码与个位码，区分温度(T)、压力(P)、湿度(U)各参...
