双音多频DTMF信号的MATLAB仿真.doc

数字信号处理课程设计《双音多频(DTMF)信号的MATLAB仿真》院系:闽江学院计算机科学系专业:通信工程组长:蔡小红组员:王垚天何杰坤王晓清苏月琴罗烨指导老师:方荟时间:2015年1月5日-2015年1月9日双音多频(DTMF)信号的MATLAB仿真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、罗烨实验报告编写王晓清、苏月琴实验答辩王垚天、何杰坤、蔡小红王晓清、苏月琴、罗烨目录一、摘要信号系统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DTMF变换器,采用快速的频率检测算法——戈泽尔信号并进行传输,应用D/A)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(GEORTZEL)信号,并DTMF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(信号进行检测,画出DTMF连续发出号码对应的双音频声音。同时进行时域离散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MATLAB幅度谱,并用仿真测试。DFT戈泽尔算法关键词双音多频二、引言DTMF(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DTMF信令方面的应用。但随着现代工业的持续发展,利用DTMF信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DTMF信令的同频干扰,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、设计要求设计要求(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;(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);)设计好各按键提示音,并能播放演示;4(.(5)编制GUI用户界面;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;(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。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信号进行频率检测,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。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。。原理双音多频(DualToneMultiFrequency,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DTMF信号选择语音菜单进行操作。DTMF信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信号的组成。-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1