Декодер азбуки Морзе из аудио 🎵→📝

Продвинутый инструмент для расшифровки аудио файлов с азбукой Морзе из радиоэфира с поддержкой процедурных команд, кодов и настраиваемых параметров.

🆕 ОБНОВЛЕНИЕ от 7 января 2026

• ⚡ Оптимизация производительности

  • LRU кэширование для fuzzy matching (ускорение в 3-5 раз)
  • Асинхронный поиск позывных через aiohttp (ускорение в 13 раз: 12с → 0.92с)
  • Numba JIT компиляция расстояния Левенштейна (326k операций/сек)

• 🏗️ Рефакторинг структуры кода

  • Создан modules/code_dictionaries.py - централизованное хранилище всех кодов
  • Сокращён modules/procedural_codes.py с 1080 до 752 строк (30%)
  • Устранено дублирование констант между модулями

• 📚 Полная инвентаризация кодов - проверены все 18 словарей:

  • ✅ Q-коды (53), Z-коды (33), Y-коды (26), Щ-коды (3)
  • ✅ CW сокращения (25), Prosigns (11), морские коды (18)
  • ✅ Метеокоды (9), советские коды (12), SINPO (5)
  • ✅ Все коды успешно распознаются детектором

🎯 Основные возможности 2026

• ⭐ Единый CLI интерфейс (morse_cli.py) - одна команда для всех операций
• 📁 Модульная структура - все модули в папке modules/
• 🧪 Универсальные тесты (run_tests.py) - автоматический запуск всех тестов
• 📡 Поиск позывных (--lookup) - автоматический поиск через 4 API источника
• 🎨 Расширенный формат TXT - 8 блоков с подробной информацией
• ⚡ Быстрый режим (--fast) - оптимальные параметры без перебора
• 🔬 Экспериментальный режим - автоматический поиск лучших параметров
• 📊 Детальные отчёты:
  • docs/USAGE_GUIDE.md - руководство по morse_cli.py
  • docs/SUPPORTED_CODES.md - полный список поддерживаемых кодов (280+)
  • docs/MULTI_SIGNAL_DECODING.md - документация multi-signal режима

Главный вывод экспериментов: При работе с реальными WebSDR записями Q/Z-коды не обнаружены (0/40 экспериментов) из-за высокого уровня помех. Найдены только простые процедурные коды "Р" (6×) и "ДЕ" (2×).

✨ Основные возможности

Базовые функции

• ✅ Обработка шумных аудио записей
• ✅ Автоматическая адаптация к разной скорости передачи (2-100 WPM)
• ✅ Поддержка английского и русского языков
• ✅ Фильтрация помех и шумов (полосовой фильтр 400-1200 Гц)
• ✅ Пакетная обработка файлов с параллельным выполнением
• ✅ Поддержка форматов: WAV, MP3, OGG (конвертация через FFmpeg)

Процедурные коды и радиограммы

• ✅ Распознавание Q-кодов (QRZ, QTH, QSL, и др.)
• ✅ Распознавание Z-кодов (советские процедурные команды)
• ✅ Обнаружение процедурных знаков (Prosigns): AR, SK, BT, K, HH
• ✅ Извлечение полей CHECK и NR (номер сообщения)
• ✅ Анализ структуры радиограмм
• ✅ Детектирование позывных
• ✅ Определение уровня срочности

Новые возможности (2026)

• 🎚️ GUI с ползунками для настройки параметров в реальном времени
• 📊 Экспорт в JSON/CSV для анализа результатов
• ⚙️ Настраиваемые percentile пороги (без изменения кода)
• ⚡ Параллельная обработка файлов (ускорение в 3-4 раза)
• 🧹 Автоочистка временных WAV файлов
• 📈 WPM статистика (слова в минуту)
• 🛡️ Улучшенная обработка ошибок с детальными сообщениями
• 📡 Callsign Lookup System:
  • 4 API источника (HamQTH, RadioQTH, QRZ.RU, APRS.fi)
  • Автоматическая транслитерация кириллицы
  • Кэширование результатов (7 дней)
  • Batch обработка с задержкой между запросами

🚀 Быстрый старт

Новый единый CLI (рекомендуется)

# Активировать окружение
.venv\Scripts\activate

# Обработать один файл (быстрый режим - по умолчанию)
python morse_cli.py auto "файл.wav"

# С поиском позывных
python morse_cli.py auto "файл.wav" --lookup-callsigns

# Обработать с поиском позывных в интернете
python morse_cli.py auto "файл.wav" --lookup-callsigns

# Тщательный режим обработки
python morse_cli.py auto "файл.wav" --mode thorough

# Комбинированный: thorough + lookup
python morse_cli.py auto "файл.wav" --mode thorough --lookup-callsigns

# Обработать всю папку
python morse_cli.py batch TrainingData

# Batch с многопоточностью
python morse_cli.py batch TrainingData --workers 4

# Batch с lookup всех позывных
python morse_cli.py batch TrainingData --lookup-callsigns

# Декодирование с параметрами из .config.json
python morse_cli.py decode "файл.wav"
python morse_cli.py decode "файл.wav" --config custom.config.json
python morse_cli.py decode "файл.wav" --analyze

# Экспериментальный поиск лучших параметров
python morse_cli.py experiment "файл.wav" --iterations 50

# Справка
python morse_cli.py --help

Альтернативные способы

Установка

# Клонируйте репозиторий
git clone https://github.com/tixset/MorseDecoder.git
cd morseDecoder

# Создайте виртуальное окружение
python -m venv .venv
.venv\Scripts\activate     # Windows
source .venv/bin/activate  # Linux/Mac

# Установите зависимости
pip install -r requirements.txt

Альтернативные способы запуска

# GUI для настройки параметров
python morse_tuner_gui.py

Программное использование

from morse_decoder import MorseDecoder

# Настраиваемые параметры
decoder = MorseDecoder(
    sample_rate=8000,
    pulse_percentile=85,         # Порог импульсов (70-95)
    gap_percentile_dot_dash=62,  # Разделение точек/тире (50-70)
    gap_percentile_char=90,      # Разделение символов (85-95)
    gap_percentile_word=92       # Разделение слов (90-98)
)

text_en, text_ru, stats = decoder.process_file('audio.wav')

print(f"Скорость: {stats['wpm']} WPM")
print(f"Английский: {text_en}")
print(f"Русский: {text_ru}")

Как это работает

1. Загрузка аудио - чтение WAV файла и преобразование в моно
2. Полосовая фильтрация - удаление шумов вне частотного диапазона Морзе (400-1200 Гц)
3. Детектирование огибающей - выделение амплитудной огибающей сигнала
4. Детектирование импульсов - определение начала и конца каждого сигнала
5. Классификация - разделение на точки и тире на основе длительности
6. Группировка - объединение в буквы и слова по паузам
7. Декодирование - преобразование морзе-кода в текст

Структура проекта

Основные скрипты

• morse_cli.py ⭐ - единый CLI интерфейс (auto/batch/decode/procedural/experiment)
• morse_tuner_gui.py - GUI с ползунками для ручной настройки
• run_tests.py - универсальный запуск всех тестов

Утилиты (tools/)

• convert_mp3_to_wav.py - конвертация MP3 → WAV (8kHz mono)

Модули (modules/)

• morse_decoder.py - основной класс декодера
• procedural_codes.py - детекция процедурных кодов (Q/Z-коды, prosigns)
• callsign_lookup.py - поиск информации о позывных через API
• auto_tune.py - автонастройка параметров
• analyze_codes.py - анализ найденных кодов
• fuzzy_matcher.py - нечёткое сопоставление кодов

Структура файлов

morseDecoder/
├── morse_cli.py                       # ⭐ Единый CLI интерфейс
├── morse_tuner_gui.py                 # GUI с настройками
├── run_tests.py                       # Универсальный тестер
├── requirements.txt                   # Зависимости
├── LICENSE                            # MIT License
├── CHANGELOG.md                       # История изменений
├── CONTRIBUTING.md                    # Руководство для контрибьюторов
├── modules/                           # Модули декодера
│   ├── morse_decoder.py               # Основной декодер
│   ├── signal_analyzer.py             # Анализ сигналов
│   ├── multi_signal_decoder.py        # Multi-signal декодирование
│   ├── procedural_codes.py            # Детектор кодов (752 строки)
│   ├── code_dictionaries.py           # ⭐ Словари кодов (440 строк, 18 словарей)
│   ├── callsign_lookup.py             # Поиск позывных (sync)
│   ├── callsign_lookup_async.py       # ⚡ Асинхронный поиск (13x быстрее)
│   ├── auto_tune.py                   # Автонастройка
│   ├── analyze_codes.py               # Анализ кодов
│   ├── fuzzy_matcher.py               # Нечёткое сопоставление (с LRU cache)
│   └── levenshtein_optimized.py       # ⚡ Numba-оптимизированный Левенштейн
├── docs/                              # ⭐ Документация
│   ├── USAGE_GUIDE.md                 # Руководство morse_cli.py
│   ├── SUPPORTED_CODES.md             # Список кодов (280+)
│   └── MULTI_SIGNAL_DECODING.md       # Multi-signal документация
├── tools/                             # Утилиты
│   └── convert_mp3_to_wav.py          # MP3→WAV конвертер
├── tests/                             # Тестовые скрипты
└── TrainingData/                      # Тестовые аудио

Поддерживаемые символы

Английский алфавит

A-Z, 0-9, знаки препинания (. , ? ' ! / ( ) & : ; = + - _ " $ @)

Русский алфавит

А-Я, 0-9, знаки препинания (. , ? ' ! / ( ) : ; =)

Процедурные коды

Q-коды (международные)

• QSL - Подтверждаю прием
• QTH - Ваше местоположение?
• QRZ - Кто меня вызывает?
• QRM - Помехи от других станций
• QRN - Атмосферные помехи
• И другие...

Z-коды (процедурные, ACP-131)

• ZAA - Вы не соблюдаете дисциплину в эфире
• ZAB - Ваш ключ скорости неправильно настроен
• ZAG - Прервать...
• ZAK - Передача прервана в...
• ZRP - Вернитесь к автоматической ретрансляции
• И другие...

CW-сокращения

• RPT - Повторите
• DE - От (from)
• SK - Конец контакта
• AR - Конец сообщения
• CQ - Общий вызов
• И другие...

Полный справочник см. в docs/SUPPORTED_CODES.md

📚 Дополнительная документация

• docs/USAGE_GUIDE.md - Подробное руководство по morse_cli.py
• docs/SUPPORTED_CODES.md - Полный список поддерживаемых кодов (280+)
• docs/MULTI_SIGNAL_DECODING.md - Документация multi-signal режима

⚠️ Troubleshooting

Проблема: Импульсы не обнаружены
Решение: Используйте GUI (morse_tuner_gui.py) для настройки percentile параметров

Проблема: Неправильное распознавание
Решение: Попробуйте изменить пороги через ползунки в GUI или параметры декодера

Проблема: Много символов "□"
Решение: Проверьте качество аудио и настройте частотный диапазон (400-1200 Гц)

📝 Примечания

Понимание результатов расшифровки

• Символ '□' (белый квадрат) - нераспознанный символ морзе

  • Появляется когда декодер встречает неизвестную комбинацию точек/тире
  • Может означать сильные помехи или искаженный сигнал

• Символ '?' (знак вопроса) - настоящий знак вопроса в морзе

  • Код морзе: ··--·· (..--.. в программе)
  • Это НАСТОЯЩИЙ символ, переданный оператором
  • Не путать с ошибкой распознавания!

Пример:

QRZ? DE IM4TET K □ TEST
     ↑              ↑
настоящий ?    ошибка □

Общие рекомендации

• Качество расшифровки зависит от чистоты исходного сигнала
• Для лучших результатов используйте записи с четким сигналом и минимальным шумом
• Декодер автоматически адаптируется к скорости передачи (поддержка 5-40 WPM)
• Поддержка форматов: WAV, MP3, OGG (автоконвертация через FFmpeg)

📄 Лицензия

MIT License - см. LICENSE

🤝 Вклад в проект

Приветствуются pull request'ы! Для крупных изменений сначала откройте issue для обсуждения.

Подробнее см. CONTRIBUTING.md

📞 Контакты

• Автор: Антон Зеленов
• Email: tixset@gmail.com
• GitHub: https://github.com/tixset/MorseDecoder

---

Разработано с ❤️ для радиолюбителей и специалистов радиосвязи