双音多频(DTMF)信号的MATLAB仿真

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王晓清、苏月琴
实验答辩
王垚天、何杰坤、祭小红
王晓清、苏月琴、罗烨
、摘要1
、引言1
三、设计要求1
3.1设计要求.1
3.2设计步骤.2
3.3设计程序.2
3.4设计GUI2
3.5原理.3
3.5.1电话中的DTMF言号的组成3
3.5.2电话中的双音多频(DTMF信号的产生4
3.5.3 Goerztel函数与DTMF言号的产生5
四、设计过程5
图4.1设计流程图6
五、调试与结果7
5.1运行结果如下图所示7
5.2调试中遇到的问题及解决方法7
六、分析和总结7
6.1小组总结7
6.2成员总结8
七、参考文献9
八、附录:主要程序11
一、
DTM信号系统是- -个典型的小型信号处理系统,它要用数字方法产生模 拟信号并进行传输,应用D/A变换器,采用快速的频率检测算法一一戈泽尔
(2) 编写主要程序,包括戈泽尔算法和N点DFT;
(3)编写实现输入输出功能的程序;
(4)编写波形输出程序;
(5)用matlab的相应函数进行检验;
(6)编写GUI,并绑定各功能,加以实现。
3.3设计程序
读入电话号码,根据键入的电话号码产生时域离散双音多频(DTMF信
号,并连续发出号码对应的双音频声音。 对时域离散DTMF言号进行频率检测, 画出幅度谱。根据幅度谱的两个峰值,分别查找并确定输入电话号码,并将 其拨号并响应。
方荟

间:
2015年1月5日-2015
年1月9日
双音多频(
任务分配安排表
任务分配
负责人
资料查找:
电话中双频拨号的频率分配, 以及双
音多频信号的产生方法。
苏月琴、罗烨
课程设计方案、思路和具体步骤
何杰坤、蔡小红
基本代码编写
王垚天、何杰坤
gui编写、界面设计
王垚天、王晓清
代码调试
蔡小红、罗 烨
实验报告编写
(2)可用查表法求数字键对应的频率,为此先建立拨号数字表矩阵;
(3)电话音频信号在数字信号处理时,取样频率为8KHz每个数字信 号持续时间为100ms后面加上100ms的间隔(用0表示);
(4)设计好各按键提示音,并能播放演示;
(5)编制GUI用户界面;
3.2设计步骤
(1)总体设计搭建框架,确定人机对话界面,确定输入输出函数接口;
(GEORTZEL算法的原理,以及该算法在双音多频拨号检测系统中的应用。
对读入的电话号码,根据键入的号码数产生时域离散双音多频(DTMF信号,
并连续发出号码对应的双音频声音。同时进行时域离散DTM信号进行检测,
画出幅度谱,并用MATLA在计算机上对双音多频的信号产生及检测接收系统 进行了仿真测试。
关键词双音多频戈泽尔算法DFT
3.5.1电话中的DTMFW号的组成
过去的电话拨号时靠脉冲计数确定0-9这10个数字的,不仅拨号速度
慢,也不能扩展电话上网其他服务功能。现在均采用双音拨号。在电话中, 数字0-9中每一个都用两个不同的单音频传输,所用的8个频率分成高频带
和低频带两组,低频带有四个频率:679Hz,770Hz,852Hz和941Hz;高频带也
二、
DTM(Double Tone MulitiFrequency,双音多频)作为实现电话号码快
速可靠传输的一种技术,具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度,广泛用 于电话通信系统中。另外,它也可以在通信系统中广泛用来实现各种数据和 语音等信息的远程传输,技术非常成熟、专业芯片种类繁多,在民用、金融、 工业等领域的应用非常普及, 甚至有通过软件来产生和检测DTMFW令方面的 应用。但随着现代工业的持续发展,利用DTMFW令作为通信系统中的控制信
号的通信设备正遭受着前所未有的各种日益复杂的干扰,尤其是与DTMFW令
的同频干扰,使通信设备频频出现误动作等严重事故,所以消除与DTMF同频
干扰已是利用该控制方式控制的通信系统不得不解决的一个问题。
三、
3.1设计要求
(1)按一个数字键如“1”,则产生频率为697Hz和1209Hz的两个正弦 波,并相加;
DTMF言号是一个典型的小型信号处理系统,它要用数字方法产生模拟信 号并进行传输,用到了D/A变换器。为了系统的检测速度并降低成本,还开
发一种特殊的DFT算法,称为戈泽尔(Goertzel)算法,这种算法既可以用硬 件(专用芯片)实现,也可以用软件实现。下面首先介绍双音多频信号的产 生方法和检测方法,包括戈泽尔算法,最后进行模拟实验。下面先介绍电话 中的DTMF言号的组成。
数字信号处理
课程设计
《双音多频(DTMF信号的MATLAB仿真》

系:
闽江学院计算机科学系

业:
通信工程

长:
蔡小红(3121102133)

员:
王垚天(3121102119)
何杰坤(3121102131)
王晓清(3121102134)
苏月琴(3121102136)
罗 烨(3121102216)
指导老师:
有四个频率:1209Hz,1336Hz,1477Hz和1633Hz.。每一个数字均由高、低频 带中各一个频率构成,例如1用697Hz和1209Hz两个频率,信号用
si门2冲)si nQf2t)表示,其中「679Hz,f2 =1209Hz。这样8个频率形成16
种不同的双ห้องสมุดไป่ตู้信号。具体号码以及符号对应的频率如表1所示。表中最后一
列在电话中暂时未用。
表1双频拨号的频率分配
、、、列

1209Hz
1336Hz
1477Hz
1633Hz
697Hz
1
2
3
A
770Hz
4
5
6
B
852Hz
7
8
9
C
941Hz
*
0
#
D
DTMF言号在电话中有两种作用,一个是用拨号信号去控制交换机接通被 叫的用户电话机,另一个作用是控制电话机的各种动作,如播放留言、语音 信箱等。
3.4设计GUI
实现更加友好的人机对话的界面,加入了界面窗口,各种数据可以从窗口
直接输入,并且设置开始按钮和清除按钮,可以从窗口选择六位或者八位电 话号码的输入,在窗口中可以直接显示出电话号码基频的幅值,简洁、方便。
图341具体的界面窗口。
3.5原理
双音多频(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)信号是音频电话中的 拨号信号,由美国AT&T贝尔公司实验室研制,并用于电话网络中。这种信号 制式具有很高的拨号速度,且容易自动监测识别,很快就代替了原有的用脉 冲计数方式的拨号制式。这种双音多频信号制式不仅用在电话网络中,还可 以用于传输十进制数据的其它通信系统中,用于电子邮件和银行系统中。这 些系统中用户可以用电话发送DTMFW号选择语音菜单进行操作。
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