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Morse报自动译码算法研究

信号处理 2017年第11期33卷 1451-1456页

作者：王亚琦孙中华贾克斌北京工业大学北京未来网络科技高精尖创新中心北京100124 北京工业大学先进信息网络北京实验室北京100124 北京工业大学信息学部北京100124

在现代化军事通信领域,短波电报是恶劣条件下重要的应急通信手段,但现有的自动译码方法仍没达到实用化水平,依旧采用人工译码方式。人工译码方式是在确定信号频率的同时判定信号的持续时间,因此时频分析方法非常适用于Morse报的分析。... 详细信息

在现代化军事通信领域,短波电报是恶劣条件下重要的应急通信手段,但现有的自动译码方法仍没达到实用化水平,依旧采用人工译码方式。人工译码方式是在确定信号频率的同时判定信号的持续时间,因此时频分析方法非常适用于Morse报的分析。提出一种基于时频分析理论,结合数字图像处理和机器学习方法的Morse报自动译码算法,旨在提高译码准确率。在点、划、间隔的识别问题中,采用了聚类算法,智能的判定元素的种类;在码文查表转换时,提出了快速索引查表算法,提高了查表效率。仿真实验表明,提出算法可以从强噪环境下较为准确的还原码文信息,对手工码的适应性强,在时变的噪声环境下具有鲁棒性。

关键词： Morse报时频分析自动译码机器学习

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气象探空莫尔斯码自动译码研究

气象科技 1999年第4期27卷 42-45页

作者：高晋占清华大学自动化系北京100084

介绍一种气象探空莫尔斯码自动译码系统。它由PC计算机和译码插板组成,具有抑制干扰、译码、修改错码、数据处理等功能,适用于24 MHz 接收机、701 或701C气象雷达等探空码接收设备。文中论及系统的硬件及软件实现、自动译码必须解决的... 详细信息

介绍一种气象探空莫尔斯码自动译码系统。它由PC计算机和译码插板组成,具有抑制干扰、译码、修改错码、数据处理等功能,适用于24 MHz 接收机、701 或701C气象雷达等探空码接收设备。文中论及系统的硬件及软件实现、自动译码必须解决的技术问题及对策。

关键词：气象探空自动译码莫尔斯码高空观测

基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究

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基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究

作者：段秀铭辽宁科技大学

学位级别：硕士

莫尔斯码是传统的无线电报编码，有着广泛的应用。本文针对手工拍发的莫尔斯码，设计自动译码系统。本文首先对莫尔斯码的起源及自动译码系统的目的和意义做了介绍，对该系统的可行性进行了分析。第二章中详细地讨论了系统的硬件部分... 详细信息

莫尔斯码是传统的无线电报编码，有着广泛的应用。本文针对手工拍发的莫尔斯码，设计自动译码系统。本文首先对莫尔斯码的起源及自动译码系统的目的和意义做了介绍，对该系统的可行性进行了分析。第二章中详细地讨论了系统的硬件部分，其主要功能是将接收到的音频模拟信号转化为高低脉冲信号。硬件解码电路主要包括幅值解码和频率解码两种方式，可根据情况选用。信号限幅放大电路、解码指示电路、单片机接口电路、串口通讯电路是幅值解码和频率解码通路共用的部分。除此，幅值解码通路还包括电压比较电路、多反馈带通滤波电路、检波电路、整形电路等;频率解码通路主要包括NE567解码电路。本文重点研究了人工拍发莫尔斯码的自适应译码算法，详细描述了基于PIC16F877单片机的软件设计与译码算法的程序实现。译码的关键是根据码速的实时变化，动态计算两种基本码和三种间隔信号的区分域值。作者对译码方法做了详细设计，以中断捕捉方式，求取每一高低脉冲信号时间长度，去除小脉冲干扰，实现对有效信号时间宽度的计算及存储;主程序中对一组信息进行批量处理，实时计算码速，确定各脉冲信号的类别域界定值，从而根据码表还原莫尔斯码报文信息，以串行通信方式，发送至上位机。作者用C语言进行了单片机的软件编程，给出了主程序及中断程序的设计流程图及分析说明。论文中还分别对幅值解码和频率解码两条通道调试过程中出现的问题做了归纳和分析，对译码调试过程中所出现的问题，以图示方式给出了具体分析，并就存在的问题给出了解决办法。文章最后对全文工作进行了总结，对作者在硬件和软件算法方面将要进行的工作作出了展望。

关键词：莫尔斯码 NE567 PIC16F877 自动译码码速间隔

QAR数据译码技术研究与自动译码系统的建立

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QAR数据译码技术研究与自动译码系统的建立

作者：张浩中国民航大学

学位级别：硕士

随着国内对QAR数据理论研究的逐渐成熟,和航空公司在利用QAR数据方面的不断探索,无法及时获取大量QAR工程数据成为了理论研究和实际应用中最大的障碍。目前国内使用的译码软件,一方面是从国外购买,在成本和数据安全方面存在问题;另一方... 详细信息

随着国内对QAR数据理论研究的逐渐成熟,和航空公司在利用QAR数据方面的不断探索,无法及时获取大量QAR工程数据成为了理论研究和实际应用中最大的障碍。目前国内使用的译码软件,一方面是从国外购买,在成本和数据安全方面存在问题;另一方面在功能上具有一定的局限性,无法满足大量原始文件的自动连续译码。基于上述两方面问题,拥有一套自主开发的QAR自动译码系统势在必行。本文首先介绍了飞行数据的获取、传输和储存方式,为研究译码技术奠定理论基础。然后从译码原理着手,对现有译码技术以及目前普遍使用的译码软件进行分析与研究。并基于目前存在的问题,提出建立一套QAR自动译码系统的设计思路。分析并验证Lfledit生成的LFD文件中包含的参数转换信息,读取并储存到计算机中,建立适用于自动译码系统的译码参数库信息。其次,系统功能还包括将需要译码的参数添加为参数模板、以及在单文件译码的基础上实现多个原始文件的自动译码。最后,利用C++语言编写程序建立该系统,对基本功能进行介绍和测试,以及对译码结果进行准确性验证。总体的研究成果将为QAR数据的后续分析奠定基础。

关键词： QAR 飞行数据译码技术自动译码 C++

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Morse电码自动译码系统

兵工自动化 2007年第6期26卷 51-52,55页

作者：马威张敬修王虎帮解放军炮兵学院信息化弹药研发中心安徽合肥230031

Morse码自动译码方法,使用锁相环锁定Morse码频率,然后通过译码处理器捕捉Morse码并计算点码、划码及码间隔的时长,从而根据点码与划码的组合自动译出字符并显示到终端。该译码算法步骤包括定义译码窗口与字符析出、编制Morse码字符表... 详细信息

Morse码自动译码方法,使用锁相环锁定Morse码频率,然后通过译码处理器捕捉Morse码并计算点码、划码及码间隔的时长,从而根据点码与划码的组合自动译出字符并显示到终端。该译码算法步骤包括定义译码窗口与字符析出、编制Morse码字符表。软件编制分为高低电平时长的计算程序和字符析出程序两个主要部分。

关键词： Morse码自动译码锁相环

基于K-means聚类的Morse码自动译码研究

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无线电通信技术 2016年第6期42卷 9-12页

作者：王亚琦袁野孙中华贾克斌张海瑛吴玲玲北京工业大学信息与通信工程学院北京100124 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

针对短波Morse电报自动译码准确率低的问题,提出了一种针对信号时频图,采用机器学习理论的Morse信号自动译码技术,实现了对机械或手工Morse码的自动译码。通过对短时傅里叶变换生成的Morse信号时频图像,进行自适应图像增强处理,提取Mors... 详细信息

针对短波Morse电报自动译码准确率低的问题,提出了一种针对信号时频图,采用机器学习理论的Morse信号自动译码技术,实现了对机械或手工Morse码的自动译码。通过对短时傅里叶变换生成的Morse信号时频图像,进行自适应图像增强处理,提取Morse信号;采用基于K-means聚类的非监督学习方法自动分类Morse点划、间隔等信息,实现Morse码自动译码;为提高译码的正确率,设计了译码纠错方法。仿真试验和工程实践均验证了算法的有效性。

关键词： Morse码自适应图像增强自动译码非监督学习

基于深度学习的手工Morse信号检测与译码研究

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基于深度学习的手工Morse信号检测与译码研究

作者：李伟浩战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

短波无线电是长距离通信中一种不可或缺的方法,其中,摩尔斯(Morse)电报凭借其简单的编码方式和强抗干扰能力,广泛地应用在航空通信、海事通信、军事等领域。相应的Morse自动检测和译码已研究多年,但对于短波通信中手工拍发的Morse电报,... 详细信息

短波无线电是长距离通信中一种不可或缺的方法,其中,摩尔斯(Morse)电报凭借其简单的编码方式和强抗干扰能力,广泛地应用在航空通信、海事通信、军事等领域。相应的Morse自动检测和译码已研究多年,但对于短波通信中手工拍发的Morse电报,因受限于拍发手法随意及信道环境复杂等因素,准确率仍存在较大提升空间。近年来,深度学习技术在图像、语音、文本处理等领域取得突破性进展,其有效性已在大量应用系统中得以证明。本文从Morse信号的时频图出发,围绕Morse译码问题,研究了深度学习中的相关技术,通过设计针对性的神经网络模型,有效地提高时频图上Morse信号检测与译码的精度,此外,提出端到端Morse信号检测与译码方法,将检测与译码互补融合,进一步降低译码错误率。主要研究成果如下:1.基于中心线模型的Morse信号检测。考虑到Morse信号在时频图上表现为时通时断的特殊图样,本文借鉴深度学习图像目标检测的思路来实现时频图中的Morse信号检测。具体地,利用主干网络从原始时频图中计算得到特征图,之后,采用结构类似的回归层,分别计算代表信号类型与信号框中心线位置的热力图、代表信号带宽的高度图以及代表特征图与原图偏差的位置偏差图。该方法相较于经典深度检测方法,因去掉了候选框提出过程,复杂度更低;相较于已有基于热力图的方法,因信号中心线处各点的感受野容易覆盖信号带宽,更易保证检测框对信号的完整覆盖。在模拟和实际宽带信号上的实验结果表明,相比传统能量检测方法和经典深度检测方法SSD,提出方法获得了更好的检测效果,实际数据上F1结果较两者均提高10%以上,且处理速度较SSD算法提高两倍多。此外,该方法可适用于多类型信号检测问题。2.基于卷积循环神经网络(Convolutional Recurrent Neural Network,CRNN)的 Morse信号译码。本文采用CRNN的架构,构建了一个从时频图到字符串的译码模型。该模型由卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、双向长短时记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory Network,BLSTM)、连接时序分类(Connectionist Temporal Classification,CTC)层构成,CNN提取时频图的高层特征并按时间顺序组成序列化特征,BLSTM对特征序列进行上下文语义信息的建模并预测每帧对应字符的概率,CTC对BLSTM在每帧上的预测整合转录成最终的预测字符串。在模拟和实际Morse信号上的实验结果表明,提出方法较传统的聚类方法和语音识别方法,在不同信噪比、不同码速、瑞利衰落、频率抖动和码长偏差条件下均获得了更好的译码效果,实际数据上字符正确率较聚类方法提高21%,且速度满足实时性要求。3.端到端Morse信号检测与译码。为了融合图像信息与字符级信息,进一步提升检测译码准确率,将前两个研究内容中提出的中心线检测模型和CRNN译码模型联合成统一的多任务模型。该模型利用共享卷积网络提取时频图特征,并同时输入检测分支和译码分支,两个分支代价融合进行端到端训练。端到端模型通过两个任务共同监督共享卷积模块的训练,使得译码分支的字符级特征能被共享到检测分支中,提升检测精度;同时,检测分支对边界框规范度的提高,能够进一步提升译码精度。此外,通过合并卷积模块,减少了操作的冗余和时间的消耗。在模拟和实际窄带信号上的实验结果表明,提出算法相比两阶段的算法,检测和译码精度都得到有效提升,实际数据上检测F1提高3%,译码字符正确率提高5%,速度提升22%,模型缩小37%。

关键词：手工Morse信号深度学习自动检测自动译码端到端模型

基于逐级门限判决的摩尔斯码LSTM识别算法

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基于逐级门限判决的摩尔斯码LSTM识别算法