实验1 双音多频电话拨号音产生实验报告

沈阳工程学院

学生实验报告

实验室名称：通信实验室课程名称：数字传输技术

实验名称：双音多频电话拨号音产生实验实验日期：2015年11月6日

班级：通信32 姓名：张翼学号：2013312211

指导教师：何思远成绩：

一、实验目的

1. 理解双音多频电话拨号音产生的原理。

2. 掌握使用MATLAB语言产生双音多频电话拨号音的方法。

二、实验原理

电话拨号产生的电话号码是通过双音多频（DTMF）格式从电话机传送给交换机的。所谓双音多频，就是利用两个规定频率的正弦波去代表电话机的某一个按键，当按下某按键时，就发送相应的一组正弦波。交换机一方通过检测这组正弦波的频率来识别相应的号码信息。DTMF规定的电话拨号按键与发送正弦波频率组的对应关系如图1所示。

图1 DTMF规定的电话拨号按键与发送正弦波频率组的对应关系

此外，Matlab也提供了关于电话拨号的演示程序phone。图2为使用phone命令打开的演示窗口。

图2 Matlab中的phone演示窗口

三、实验内容及要求

根据双音多频电话拨号音产生的原理，用一个函数文件（Function File）产生双音多频电话拨号音。要求该函数能够根据输入的电话号码产生拨号音频，每个号码的DTMF音持续时间为0.3秒，拨号间隔为0.1秒。

四、程序代码

function y=myphone(num_str)

%输入num_str为电话号码字符串，为1.2.3.4.5.6.7.5.6.0.*.#

%输出为相应的拨号音效矩阵

%如果不给出输出变量，则从声卡输出拨号音频

freq_low=[697 770 852 941]; %低频频率

freq_Hgh=[1209 1336 1477]; %高频频率

time_of_num=0.3; %每个号码的DTMF音持续时间

Fs=8000; %信号采集率

wav=inline('0.25*sin(2*pi*p(1)*[1/p(3):1/p(3):p(4)])+0.25*sin(2*pi*p(2)*[1/p(3):1/p(3):p(4)])','p'); %P=[fL,fH,time_of_num]

%参数的含义：[高频率，低频率，采样率，持续时间]

XX=[]; %提高运行速度

for k=1:length(num_str)

switch num_str(k) %根据拨号确定双音频对case '1'

fL=freq_low(1);fH=freq_Hgh(1);

case '2'

fL=freq_low(1);fH=freq_Hgh(2);

case '3'

fL=freq_low(1);fH=freq_Hgh(3);

case '4'

fL=freq_low(2);fH=freq_Hgh(1);

case '5'

fL=freq_low(2);fH=freq_Hgh(2);

case '6'

fL=freq_low(2);fH=freq_Hgh(3);

case '7'

fL=freq_low(3);fH=freq_Hgh(1);

case '8'

fL=freq_low(3);fH=freq_Hgh(2);

case '9'

fL=freq_low(3);fH=freq_Hgh(3);

case '0'

fL=freq_low(4);fH=freq_Hgh(2);

case '*'

fL=freq_low(4);fH=freq_Hgh(1);

case '#'

fL=freq_low(4);fH=freq_Hgh(3);

otherwise

error('输入号码错误');

end

X=wav([fL,fH,Fs,time_of_num]); %产生拨号频率信号X=[X,zeros(1,Fs*0.1)]; %添加拨号间隔XX=[XX,X]; %多个拨号顺序合成

end

if nargout==1

y=XX; %返回

else %如果无返回变量，则播放声音，并做出波形图sound(XX,Fs);

plot([1:length(XX)]./Fs,XX);

axis([0 length(XX)/Fs -1 1]);

xlabel('time(sec)');

title(['The telephone number is : ',num_str]);

end

编辑并存盘为myphone.m后，执行：

（1）myphone('31975555');

从声卡输出拨号DTMF音，并显示出拨号波形图，如图3所示。（2）y=myphone('31975555');

wavwrite(y,8000,'C:\mytelephonenum31975555.wav');

将拨号声音存盘为wav文件：mytelephonenum31975555.wav

图3 电话号码31975555的拨号波形