Декодер азбуки Морзе из аудио 🎵→📝

Декодер аудиозаписей азбуки Морзе с русским и английским алфавитами, автоматическим подбором параметров и анализом процедурных кодов. Есть CLI и графический интерфейс для ручной настройки.

✨ Основные возможности

🎚️ Аудио и настройка

✅ Декодирование CW из записей радиоэфира и WebSDR: WAV, MP3, OGG.
✅ Выделение импульсов на фоне шума, автоматический поиск несущей и оценка скорости WPM.
✅ Представление текста русским и английским алфавитами.
✅ Настройка порогов импульсов, точек/тире, межсимвольных и межсловных пауз через Python API и GUI с ползунками.
✅ Автоматический подбор параметров: fast (12 комбинаций), thorough (560), extreme (3696).
✅ Пакетная обработка с несколькими потоками, повторное использование JSON-конфигурации, очистка временных WAV.
✅ Экспериментальная обработка нескольких частотных полос и случайный поиск параметров.

📡 Процедурные коды и радиограммы

Детектор готового текста поддерживает Q-, Z-, Y- и Щ-коды, CW-сокращения, российские процедурные сокращения, помеченные prosigns, морские и метеокоды. Он также извлекает поля CHECK и NR, ищет позывные, признаки структуры радиограммы и уровень срочности. Доступность данных через API шире, чем перечень категорий в консольной сводке.

Точное сопоставление включено по умолчанию; нечёткий поиск можно включить в API. Процедурный знак <AR> и отдельные буквы AR не равнозначны: слитность передачи имеет значение.

📊 Отчёты и производительность

TXT-отчёт автоподбора содержит информацию о записи, обе расшифровки, найденные коды и позывные, технические параметры и аналитику сигнала. JSON сохраняет параметры и эвристические метрики; multi дополнительно сохраняет результаты по полосам. Экспорта CSV в CLI нет.

Реализованы кэширование декодирования и нечёткого сопоставления, Numba-ускорение расстояния Левенштейна и отдельный асинхронный модуль поиска позывных через aiohttp. Наличие асинхронного модуля не означает, что каждый CLI-режим использует его. Фактическое ускорение зависит от данных, кэша, сети и оборудования.

🔧 Установка

Команды выполняются из корня репозитория. Используйте Python 3.10 или новее; полный набор тестов проверен в текущем окружении Python 3.13. Совместимость всех версий Python и ОС отдельно не проверялась.

git clone https://github.com/tixset/MorseDecoder.git
cd MorseDecoder
python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
python -m pip install -r requirements.txt

В Windows активируйте окружение командой .venv\Scripts\activate в cmd или .venv\Scripts\Activate.ps1 в PowerShell; вместо python3 можно использовать py -3.

Для MP3/OGG нужен системный FFmpeg, доступный в PATH. Для GUI дополнительно нужны Tkinter и графическая сессия. В Debian/Ubuntu системные компоненты можно установить так:

sudo apt install python3-venv python3-tk ffmpeg
ffmpeg -version

pip install -r requirements.txt не устанавливает FFmpeg или Tkinter. NumPy и SciPy обрабатывают сигнал; requests/aiohttp используются для сетевого поиска позывных, Numba — для ускорения, pydub — в отдельном конвертере. Основной CLI конвертирует MP3/OGG напрямую через FFmpeg. tqdm необязателен: без него нет полосы прогресса автоподбора.

🚀 Быстрый старт

python morse_cli.py auto recording.wav
python morse_cli.py auto recording.mp3 --ru
python morse_cli.py auto recording.wav --mode thorough
python morse_cli.py decode recording.wav --analyze
python morse_cli.py batch recordings --workers 4
python morse_tuner_gui.py

Подставьте путь к своей записи; recordings — ваша папка с WAV. decode требует конфигурацию, созданную командой auto. Для воспроизводимой проверки в репозитории есть шумная запись и эталон:

python morse_cli.py auto tests/fixtures/noisy_cw.mp3 --ru

Консоль CLI по умолчанию английская. --ru разрешён до или после подкоманды и меняет язык консоли и справки. Обе расшифровки EN/RU сохраняются независимо от этого флага; заголовки TXT-отчётов и интерфейс GUI остаются русскими.

🎯 Возможности и ограничения

auto: поиск несущей и подбор порогов для одного сигнала; TXT-отчёт и JSON-конфигурация рядом с аудио.
batch: обработка *.wav непосредственно в указанной папке, с несколькими рабочими потоками.
decode: повторное декодирование с сохранёнными параметрами, вывод в консоль.
multi: экспериментальное разделение сигналов по частотам, TXT/JSON-отчёты.
experiment: случайный поиск параметров с результатами в experiment_results.json.

Обрабатывается CW. Классификация PSK31/RTTY в аналитике не означает, что проект декодирует эти виды модуляции. Шум, дрейф частоты, наложение сигналов и необычные интервалы могут приводить к ошибкам. Больший перебор параметров не гарантирует улучшения.

auto --analyze не поддерживается: анализ кодов уже входит в auto; дополнительный флаг есть у decode. Российские сокращения доступны через Python API; decode выводит полный анализ обоих алфавитов, а auto сохраняет его в TXT. Пример — в справочнике кодов.

💻 Дополнительные примеры CLI

# Автоподбор с сетевым поиском позывных
python morse_cli.py auto recording.wav --lookup-callsigns
python morse_cli.py auto recording.wav --mode thorough --lookup-callsigns

# Папка WAV с поиском позывных или последовательной обработкой
python morse_cli.py batch recordings --lookup-callsigns --workers 4
python morse_cli.py batch recordings --workers 1

# Явный конфиг; сначала создайте его командой auto
python morse_cli.py decode recording.wav --config custom.config.json

# Несколько частотных полос и экспериментальный перебор
python morse_cli.py multi recording.wav --bands "400-800,1000-1400"
python morse_cli.py experiment recording.wav --iterations 50

# Русский язык до команды; справка отдельной команды
python morse_cli.py --ru batch recordings
python morse_cli.py decode --help --ru
python morse_cli.py --help

📡 Поиск позывных

--lookup-callsigns (алиас --lookup) включает сетевые запросы в auto, batch и multi. В decode флаг принимается, но обработчик его пока не использует. Реализованы обращения к HamQTH, RadioQTH, QRZ.RU и APRS.fi; доступность зависит от внешних сервисов.

Синхронный поиск хранит результаты в callsign_cache/ до 7 дней. Предусмотрены преобразование кириллического представления позывных по соответствиям Морзе и пакетный поиск с задержками между запросами. Эти совпадения остаются кандидатами, а сетевой ответ не подтверждает правильность всей расшифровки.

🔧 Программное использование

Пример ручной настройки для контрольной записи (параметры не универсальны):

from modules.morse_decoder import MorseDecoder

decoder = MorseDecoder(
    sample_rate=8000,
    auto_frequency=True,
    pulse_percentile=70,
    gap_percentile_dot_dash=55,
    gap_percentile_char=75,
    gap_percentile_word=90,
)
text_en, text_ru, stats = decoder.process_file(
    "tests/fixtures/noisy_cw.mp3", analyze_procedural=False, verbose=False
)
if stats.get("error"):
    raise RuntimeError(stats["error"])
print(f"WPM: {stats['wpm']}")
print(text_en)
print(text_ru)

Для своей записи параметры можно подобрать автоматически:

from modules.auto_tune import auto_tune_parameters
from modules.procedural_codes import ProceduralCodeDetector

result = auto_tune_parameters("recording.wav", mode="fast")
if result is not None:
    codes = ProceduralCodeDetector().detect_codes(result["text_ru"])
    print(codes["ru_procedural_abbr"])

Этот вызов сохраняет TXT и JSON рядом с аудио. Для фиксированной полосы используйте MorseDecoder(auto_frequency=False, min_freq=400, max_freq=800). Значения min_freq/max_freq должны соответствовать записи. Подробности — в справочнике API и кодов.

⚙️ Как это работает

Загрузка WAV и преобразование в моно; MP3/OGG предварительно конвертируются через FFmpeg.
Поиск доминирующего тона в диапазоне 250–3000 Гц и фильтрация узкой полосы вокруг него. В фиксированном режиме используется заданная полоса.
Выделение и сглаживание амплитудной огибающей.
Детектирование начала и конца импульсов с двумя порогами переключения.
Оценка длительности точки и соотношения точек/тире 1:3; проверка надёжности.
Группировка в символы и слова по паузам; при надёжных интервалах используются отношения Морзе 1:3:7, иначе — запасная классификация по порогам.
Преобразование рисунков Морзе в EN/RU-текст, анализ кодов и формирование результатов.

🔊 Записи с шумом

Объединение разрывов короче 10 мс и отсечение импульсов короче 15 мс уменьшают дробление точек и тире. Длительности импульсов и пауз определяют текст без словаря ожидаемых фраз. Поле auto_frequency сохраняется в конфиге, чтобы decode повторял выбранный способ обработки; multi сохраняет отдельные полосы сигналов.

Контрольная запись имеет пользовательский эталон Морзе и русского текста. Её точная расшифровка после автоподбора не гарантирует точность на других записях: сильные замирания, наложение сигналов и очень быстрый CW могут оставлять ошибки. Гарантированного диапазона WPM для всех записей нет.

🔤 Поддерживаемые символы и коды

В таблицах есть латинские и русские буквы, цифры 0–9 и знаки препинания. Для EN перечислены . , ? ' ! / ( ) & : ; = + - _ " $ @, для RU — . , ? ' ! / ( ) : ; =. Это состав таблиц, а не гарантия однозначного вывода: prosigns проверяются раньше символов. Например, .-.-. выводится как <AR> вместо +; соответствия F/Ф/Э описаны в справочнике.

Категория	Число записей	Примеры
Q-коды	53	`QSL` — подтверждаю приём; `QTH` — местоположение; `QRZ` — кто вызывает
Z-коды	33	`ZAA` — дисциплина в эфире; `ZAG` — прервать передачу
Y-коды	26	`YAA`, `YBB`
Щ-коды	22	`ЩРТ`, `ЩРЩ`, `ЩСА`
CW-сокращения	55	`RPT` — повторите; `DE` — от; `CQ` — общий вызов
Prosigns	15	`<AR>`, `<SK>`, `<BT>`, `<HH>`; часть названий — синонимы
Российские сокращения	169	`РПТ` — повторите; `АЛ` — всё, что только передано
Морские / метеокоды	18 / 9	`NC`, `WX`
Советские коды / SINPO	12 / 5	Отдельные категории словарей

В code_dictionaries.py 21 самостоятельный словарь (и совместимый алиас SOVIET_CODES_LEGACY), включая вспомогательные таблицы позывных, фонетических алфавитов и RST. Не все словари являются категориями автоматического распознавания; значения отражают данные проекта и требуют контекста. Полный перечень — в SUPPORTED_CODES.md.

🏗️ Структура проекта

CLI, GUI и запускатель тестов находятся в корне; реализация — в modules/, инструменты — в tools/.

MorseDecoder/
├── morse_cli.py
├── morse_tuner_gui.py
├── run_all_tests.py
├── requirements.txt
├── LICENSE
├── README.md / README.en.md
├── CHANGELOG.md / CHANGELOG.en.md
├── CONTRIBUTING.md / CONTRIBUTING.en.md
├── modules/
│   ├── __init__.py
│   ├── audio_input.py
│   ├── cw_frontend.py
│   ├── morse_timing.py
│   ├── morse_decoder.py
│   ├── auto_tune.py
│   ├── multi_signal_decoder.py
│   ├── signal_analyzer.py
│   ├── procedural_codes.py
│   ├── code_dictionaries.py
│   ├── callsign_lookup.py
│   ├── callsign_lookup_async.py
│   ├── analyze_codes.py
│   ├── fuzzy_matcher.py
│   ├── levenshtein_optimized.py
│   ├── console_i18n.py
│   └── console_en.json
├── docs/
│   ├── USAGE_GUIDE.md / USAGE_GUIDE.en.md
│   ├── SUPPORTED_CODES.md / SUPPORTED_CODES.en.md
│   ├── MULTI_SIGNAL_DECODING.md / MULTI_SIGNAL_DECODING.en.md
│   └── ARCHITECTURE.md / ARCHITECTURE.en.md
├── tools/
│   └── convert_mp3_to_wav.py
├── tests/
│   ├── __init__.py
│   ├── test_*.py
│   └── fixtures/
│       ├── noisy_cw.mp3
│       └── noisy_cw.json
└── .github/
    ├── ISSUE_TEMPLATE/
    ├── PULL_REQUEST_TEMPLATE.md
    └── PULL_REQUEST_TEMPLATE/english.md

TrainingData/ — необязательная локальная папка записей. Она, reports/, callsign_cache/, .venv/ и результаты обработки исключены из Git. Назначение каждого модуля описано в архитектуре.

📊 Как понимать результат

□ означает неизвестный символ; ? — настоящий знак вопроса. Доля символов без □ показывает покрытие словарём, а не точность расшифровки. score — эвристическая оценка для сравнения вариантов, может быть отрицательной. transcription_verified: false означает, что результат не сверялся с эталоном.

WPM оценивается по длительностям точек и тире. При ненадёжных интервалах скорость неизвестна (в данных — 0). Метрики сигнала и оценки оператора ориентировочные. Найденные позывные — кандидаты по шаблону; словарные совпадения кодов не доказывают смысл сообщения.

📚 Документация и проверка

python run_all_tests.py

Отчёты тестов появляются в reports/. Для проверки MP3-регрессии нужен FFmpeg; без него соответствующие тесты пропускаются. Лицензия: MIT.

⚠️ Устранение проблем

Проблема	Что проверить
Импульсы не обнаружены	Есть ли слышимый CW; попробуйте порог импульсов в GUI и подходящую частотную полосу
Неверный текст или много `□`	Несущую, помехи и интервалы; попробуйте автоподбор или ручные параметры; сравните с аудио
Несовместимость NumPy/SciPy	Создайте отдельное `.venv` и установите `requirements.txt`, как в разделе установки
MP3/OGG не открывается	Наличие FFmpeg в `PATH`: `ffmpeg -version`
`auto --analyze` выдаёт ошибку	Уберите флаг у `auto` или выполните `decode --analyze` с готовым конфигом
GUI не запускается	Tkinter и доступность графической сессии

Знак вопроса передаётся как ..--.., а неизвестный рисунок обозначается □. Например, в QRZ? DE IM4TET K □ TEST вопросительный знак — распознанный символ, квадрат — неизвестный. Даже известный символ может быть распознан неверно при помехах.

Для лучших результатов используйте запись с различимым CW и минимальным наложением других сигналов. Дополнительные пояснения — в руководстве CLI.

🆕 Исторические обновления и эксперименты

В обновлении от 7 января 2026 года были выделены общие словари, устранено дублирование констант и добавлены оптимизации LRU, aiohttp и Numba. В старом README приводились замеры: ускорение fuzzy matching в 3–5 раз, поиска позывных — с 12 до 0,92 с, около 326 тысяч операций Левенштейна в секунду. Это исторические результаты отдельных измерений, а не проверенные здесь показатели текущей версии. История сохранена в CHANGELOG.

Старый README также сообщал о 0 находках Q/Z-кодов в 40 экспериментах на зашумлённых WebSDR-записях и совпадениях Р (6 раз), ДЕ (2 раза). Это результат прежней серии экспериментов: он не характеризует исправленный декодер и не подтверждает смысл словарных совпадений. Текущая регрессия на шумном CW использует отдельный эталон в tests/fixtures/.

📄 Лицензия и участие в проекте

Проект распространяется по MIT License. Pull request'ы приветствуются; крупные изменения полезно предварительно обсудить в Issues. Инструкции по разработке и проверкам — в CONTRIBUTING.md.

📞 Контакты

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

Разработано с ❤️ для радиолюбителей и специалистов радиосвязи.

Navigation Menu

Repository navigation

About

Repository files navigation

Декодер азбуки Морзе из аудио 🎵→📝

✨ Основные возможности

🎚️ Аудио и настройка

📡 Процедурные коды и радиограммы

📊 Отчёты и производительность

🔧 Установка

🚀 Быстрый старт

🎯 Возможности и ограничения

💻 Дополнительные примеры CLI

📡 Поиск позывных

🔧 Программное использование

⚙️ Как это работает

🔊 Записи с шумом

🔤 Поддерживаемые символы и коды

🏗️ Структура проекта

📊 Как понимать результат

📚 Документация и проверка

⚠️ Устранение проблем

🆕 Исторические обновления и эксперименты

📄 Лицензия и участие в проекте

📞 Контакты

About

Releases

Packages

Contributors

Languages

Name		Name	Last commit message	Last commit date
.github		.github
docs		docs
modules		modules
tests		tests
tools		tools
.gitignore		.gitignore
CHANGELOG.en.md		CHANGELOG.en.md
CHANGELOG.md		CHANGELOG.md
CONTRIBUTING.en.md		CONTRIBUTING.en.md
CONTRIBUTING.md		CONTRIBUTING.md
LICENSE		LICENSE
README.en.md		README.en.md
README.md		README.md
morse_cli.py		morse_cli.py
morse_tuner_gui.py		morse_tuner_gui.py
requirements.txt		requirements.txt
run_all_tests.py		run_all_tests.py

Latest commit

History

Folders and files

Repository files navigation

Декодер азбуки Морзе из аудио 🎵→📝

✨ Основные возможности

🎚️ Аудио и настройка

📡 Процедурные коды и радиограммы

📊 Отчёты и производительность

🔧 Установка

🚀 Быстрый старт

🎯 Возможности и ограничения

💻 Дополнительные примеры CLI

📡 Поиск позывных

🔧 Программное использование

⚙️ Как это работает

🔊 Записи с шумом

🔤 Поддерживаемые символы и коды

🏗️ Структура проекта

📊 Как понимать результат

📚 Документация и проверка

⚠️ Устранение проблем

🆕 Исторические обновления и эксперименты

📄 Лицензия и участие в проекте

📞 Контакты

About

Topics

Resources

Contributing

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages

Contributors

Languages