双音多频检测实验

双音多频检测实验

一、实验目的

1、加强对用户接口信令的认识与理解

2、掌握双音多频检测的基本原理

3、熟悉CM8870双音多频检测器件的性能及使用方法

二、实验仪器

1、J H5001通信原理综合实验系统一台

2、20MHz双踪示波器一台

3、数字存贮示波器一台

4、电话机二部

三、实验原理

用户接口上的信令又可分为线路信令与地址信令（也称之为记发器信令）。线路信令主要反映了二线用户话机的状态：摘机或挂机，此类信令一般由SLIC电路检测（该方面已包括在前面的实验中）；地址信令主要是用户发送的号码信令，该类信令一般由双音多频检测器进行检测。

用户线上的地址信令存在两种技术标准：

1、脉冲拨号方式：脉冲拨号方式是按一定的断续比和速率来断、续电话线的环路来发

出号码信号。脉冲拨号主要在早期的步进制交换机中采用，其缺点是拨号速度慢、

脉冲产生变异易引起交换机误动作等，随着技术的发展已逐渐被双音多频拨号方式

所取代。

2、双音多频DTMF（Dual Tone Multifrequency)是指用两个特定的单音频信号的组合来

代表数字或功能，两个单音频的频率不同，所代表的数字和功能也不同，在双音多

频电话机中有16个按键，其中有10个数字键（0～9），6个功能键（*、#、A、B、

C、D），按照双音组合的原理，它必须有8种不同的单音频信号，由于采用的频率

有8种，故又称之为多频，又因以8种频率中任意抽出2种进行组合，又称其为8

中取2的编码方法。根据CCITT的建议，国际上采用697HZ、770 HZ、852 HZ、表6.2.1 DTMF号码组合

941HZ、1209HZ、1336HZ、1477HZ和1633HZ，把这8种频率分成两个群，即低

频群和高频群，从低频群和高频群中任意各抽出一种频率进行组合，共有16种不同

组合，各代表16种不同数字号码或功能，DTMF号码组合见表6.2.1。

在双音多频检测模块中，采用CM8870进行双音频信号的检测。双音多频信号输入后，经过信号放大和滤波，分两路分别进入高、低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号，并对检测的结果按表6.2.2进行译码、锁存。DTMF模块组成框图见图6.2.1。

表6.2.2 DTMF检测输出逻辑

图6.2.1 DTMF模块组成框图

四、实验内容

准备工作：将通信原理综合实验系统上电话1模块内发、收增益选择跳线开关K101、K102设置在N位置（左端），电话2模块内发、收增益选择跳线开关K201、K202设置在N 位置（左端）；DTMF1模块内增益选择跳线开关K301设置在N位置（左端），DTMF2模块

内增益选择跳线开关K401设置在N位置（左端）；ADPCM1模块内输入信号选择跳线开关K501设置在N位置（左端），发、收增益选择跳线开关K502、K503设置在N位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K504设置在ADPCM2位置（中间）；ADPCM2模块内输入信号选择跳线开关K601设置在N位置（左端），发、收增益选择跳线开关K602、K603设置在N位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K604设置在ADPCM1位置。将2部电话机分别接入PHONE1和PHONE2插座，然后加电。实验箱正常工作时可用示波器在测试点TPMZ07测量到脉冲信号，否则复位系统。测量时，先通过拨号在话机1和话机2之间建立话音链路，下面所有实验均在电话1模块上进行测试。

1.DTMF信号测试

摘机，依次按下话机上的各个键，用示波器测量DTMF1模块输入信号测试点TP301的波形。可用FFT查看其频率成分。在拨号时，如果其编号频率较近，则其波形具有较好的差拍效应（即可观测到波形具有包络特性），画下测量波形示意图通过拨号在话机1和话机2之间建立话音链路。

2.DTMF信号的检测与编码

摘机，按下话机上的键不放，依次测量TP303、TP304、TP305、TP306的波形，对照表6.2.2检查其号码检测是否正确。

3.DTMF检测时延判断

摘机，用数字存贮示波器测量TP302和TP301测试点波形，以TP302上升沿作同步（当检测到DTMF信号时，TP302由低电平跳变到高电平），并以其前沿作触发。按下话机键，测量DTMF检测器的检测时延（DTMF信号到达时刻与检测信号TP302的前沿时间差）；这一检测时延的存在是由于两个方面的原因：（1）CM8870在检测到DTMF信号时，其管脚16（EC0）输出高电平，这一检测过程存在时延。（2）积分时延（信号证实时延）。在第16脚（EC0）变为高电平时，16脚（EC0）通过外接电阻R304向C302充电，当第17脚（CI/GT0）电压高于门限值，产生内部标志，检测的结果变成4比特码字送到输出锁存器，并从CID 端输出一高电平。检测时延电路存在的目的是具有抗噪性能，避免误检测，提高CM8870对DTMF检测的可靠性。

4.DTMF信号检测灵敏度

将输入信号增益选择跳线开关K301设置在T位置。摘机后，按下话机上的键不放，用示波器同时测量TP302和TP301测试点波形。调整电位器W301直至TP302由高电平变为低电平，说明此时CM8870已不能正确对DTMF进行检测，用示波器读出此时TP301测试点的DTMF信号电平。

实验表明CM8870芯片对DTMF信号检测具有较高的灵敏度。