1 整体设计方案
莫尔斯码的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。训练器以MSP430单片机为核心处理携带此信息的电键信号，如图1所示。
训练器设计了两种训练方式：发报训练和收报训练。
l．1 发报训练
发报训练是指报务人员根据指示的一组报文拍发，手电键敲击的信号由训练器采集、处理并识别出莫尔斯码，在数码管上显示或通过TUSB3410芯片提供的USB接口传至电脑上位机软件。
在电感器生产发报训练时，分别使用高、低电平表示间隔和点划。这样拍发出的电键信号实际上就是一组时长不等的高、低电平组合，如图2所示。
图2中td，th，tm，tz分别表示点码、划码、码间隔、字间隔信号的时长。
用单片机的I／O口对整形后的电键信号进行不间断采样，根据高、低电平持续时间，通过识别算法解析出码符号。同时，在电键信号的控制下给出频率为500 Hz的方波作为发报监听音送往耳机。
1．2 收报训练
收报训练是指训练器在电脑的控制下发出莫尔斯码对应的电键音，报务人员通过耳机或喇叭监听并同时记录报文。
在收报训练时，将TUSB3410传来的报码实时翻译为点、划和间隔码，并在此信号的控制下发出500 Hz单音。
2 电键信号预处理电路
电键信扁平型电感号的预处理电路如图3所示。
设计中，用一个上拉电阻将电键开关跳线J4的一脚拉至高电平，另共模电感器一脚接地。这样，在发报训练中，当电键抬起时，输出高电平，表示间隔信号；当电键被按下时，输出低电平，表示点划信号。为了消除高低电平交替过程中可能出现的毛刺，消除抖动，用CD4011芯片中的两级与非门(U6A和U6B)对此信号进行整形处理，此时来自MSP430 P3．1脚的KEY_CTL控制信号为应高电平。在4脚输出的信号连接到MSP430的P3．0脚，利用定时器A进行周期为1 ms的查询，以获取各信号的时长，再通过译码算法译出字符。电键信号的拍发过程中还需要提供电键音反馈给操作者。同样利用定时器在每次查询的同时对P3．2脚取反，能够得到500 Hz的方波，提供给CD4011的8脚。利用经过U6A一次取反后的电键信号(3脚)作为输出使能，控制与非门U6C的开启和关闭，保证只有在按下电键开关时才输出电键音。电键音通过LM386芯片放大后，由耳机或喇叭输出。
收报训练时，电键是一直抬起的，而KEY_CTL信号受MSP430的控制。当MSP430解析出点划或间隔信号时，使KEY_CTL相应的拉低或拉高，从而使KEY_SND电键音同步输出或断开。
3 码识别算法的设计
3．1 算法难点分析
莫尔斯码中，点码时长td、划码时长th之比一般为1：3，码间隔tm、字间隔tz、词间隔tc之比通常为1：3：5。人工拍发的摩尔斯码信号，由于报务人员熟练程度和使用习惯的不同，码速和各信号实际时长都相差很大，比例也不可能非常标准，在拍发过程中还会不断变化，因此，算法对信号时长阈工字电感器值的选取要因人而异，在运行中自动调整适应。以往的算法要么采取固定时长阈值的方法，牺牲了适应性，如绝对比较法；要么采取固定修正因子的方法牺牲了初期的识别率，如冈瑟算法，难以取得识别速度、识别准确度和适应性之间的平衡。
3．2 判定阈值基准值的选取
电键刚开始拍发时程序不知晓报务人员的情况，因此必须选取合适的判定阈值基准值，以保证此时识别的准确性。按照一般的拍发速度和规定，选择点码时长基准值td=50 ms，划码时长基准值th=3td=150 ms，点划码的判定阈值Tdh=(td+th)／2=2td=100 ms，码间隔时长基准值tm=50 m磁心电感器s，字间隔时长基准值tz=3tm=150 ms，码、字间隔的判定阈值Tmz=(tm+tz)／2=2tm=100 ms。
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