DSP matlab实验三

实验三：IIR 数字滤波器的设计和实现

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【实验背景】

数字信号处理的另一个重要应用是数字滤波器。数字滤波器是一个运算过程，将输入数列按既定的要求转换成输出数列。在数字信号的处理时只需利用数字相加、乘以常数和延时等运算，就可以完全达到传输特性的要求。数字滤波器分为无限冲激响应（IIR）和有限冲激响应（FIR）两大类。

本实验用IIR 数字滤波器产生双音多频DTMF 拨号信号的产生，演示IIR 数字滤波器在通信系统中的应用。

DTMF 信号是将拨号盘上的0~F 共16 个数字，用音频范围的8 个频率来

表示的一种编码方式。8 个频率分为高频群和低频群两组，分别作为列频和行频。每个字符的信号由来自列频和行频的两个频率的正弦信号叠加而成。频率组合方式如下图所示。

【实验要求】

根据ITU Q.23 建议，DTMF信号的技术指标是：传送/接收率为每秒10个号码，或每个号码100ms。每个号码传送过程中，信号存在时间至少45ms，且不多于55ms，100ms的其余时间是静音。在每个频率点上允许有不超过±1.5%的频率

误差。任何超过给定频率±3.5%的信号，均被认为是无效的，拒绝承认接收。另

外，在最坏的检测条件下，信噪比不得低于15dB。DTMF 信号的编码: 把您的联系电话号码DTMF 编码生成为一个.wav 文件。其中关键是不同频率的正弦波的产生，要求采用滤波法生成所要求的DTMF信号。

【实验内容】

1.实验代码：

phone=input('请输入电话号码:','s');

>> sum=length(phone);

fs=8000;total_x=[];

fH=[1336,1209,1336,1477,1209,1336,1477,1209,1336,1477];

fL=[941,697,697,697,770,770,770,852,852,852];

for i=1:sum

num=phone(i)-48+1;n=1:400;

x=sin(2*pi*n*fL(num)/fs)+sin(2*pi*n*fH(num)/fs);

x=[x,zeros(1,400)];

total_x=[total_x,x];end

audiowrite('num_sound.wav',total_x,8000)

警告: 数据在写入文件期间被裁剪。

> In audiowrite>clipInputData (line 396)

In audiowrite (line 176)

>> sound(total_x);

>> plot(total_x);axis([0,10000,-2,2]);title('时域波形')

>> k=[18,20,22,25,32,35,38];N=210;

>> tm=[49,50,51;52,53,54;55,56,57;0,48,0];

>> for i=1:sum j=800*(i-1);

X=goertzel(total_x(j+1:j+N),k+1);

value=abs(X);

figure(2)

subplot(2,6,i);

stem(k,value,'.','r');

title('FFT x(n)');

xlabel('k');ylabel('|X(k)|');limit=20;

for i1=5:7

if value(i1)>limit break;

end

end

for j1=1:4

if value(j1)>limit break;end

end

buffer(i)=tm(j1,i1-4);end

j =0

j =800

j =1600

j =2400

j =3200

j =4000

j =4800

j =5600

j =6400

j = 7200

j = 8000

>> disp(['接收端检测到的号码']) 接收端检测到的号码

>> disp(setstr(buffer))

为：

【参考资料】

《数字信号处理》

《数字信号处理及其matlab实现》《离散时间信号处理》