1、实验一、数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用一、实验目的1了解双音多频信号的产生、检测、包括对双音多频信号进行DFT时的参数选择等 。
2初步了解数字信号处理在是集中的使用方法和重要性 。
3掌握matlab的开发环境 。
二、实验原理双音多频（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 。

2、以用电话发送DTMF信号选择语音菜单进行操作 。
DTMF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信号并进行传输 ， 其中还用到了D/A变换器；在接收端用A/D变换器将其转换成数字信号 ， 并进行数字信号处理与识别 。
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 。
在电话中 ， 数字0-9的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 。

3、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1209Hz两个频率 ， 信号用表示 ， 其中 ，。
这样8个频率形成16种不同的双频信号 。
具体号码以及符号对应的频率如表4.1所示 。
表中最后一列在电话中暂时未用 。
表4.1 双频拨号的频率分配列行1209Hz1336Hz1477Hz633Hz697Hz123A770Hz456B852Hz789C942Hz*0#DDTMF信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 。

4、各种动作 ， 如播放留言、语音信箱等 。
2 电话中的双音多频（DTMF）信号的产生与检测（1）双音多频信号的产生假设时间连续的 DTMF信号用表示 ， 式中是按照表4.1选择的两个频率 ， 代表低频带中的一个频率 ， 代表高频带中的一个频率 。
显然采用数字方法产生DTMF信号 ， 方便而且体积小 。
下面介绍采用数字方法产生DTMF信号 。
规定用8KHz对DTMF信号进行采样 ， 采样后得到时域离散信号为形成上面序列的方法有两种 ， 即计算法和查表法 。
用计算法求正弦波的序列值容易 ， 但实际中要占用一些计算时间 ， 影响运行速度 。
查表法是预先将正弦波的各序列值计算出来 ， 寄存在存储器中 ， 运行时只要按顺序和一定的速度取出便可 。
这种方法要占用一 。

5、定的存储空间 ， 但是速度快 。
因为采样频率是8000Hz ， 因此要求每125ms输出一个样本 ， 得到的序列再送到D/A变换器和平滑滤波器 ， 输出便是连续时间的DTMF信号 。
DTMF信号通过电话线路送到交换机 。
（2）双音多频信号的检测在接收端 ， 要对收到的双音多频信号进行检测 ， 检测两个正弦波的频率是多少 ， 以判断所对应的十进制数字或者符号 。
显然这里仍然要用数字方法进行检测 ， 因此要将收到的时间连续 DTMF信号经过A/D变换 ， 变成数字信号进行检测 。
检测的方法有两种 ， 一种是用一组滤波器提取所关心的频率 ， 根据有输出信号的2个滤波器判断相应的数字或符号 。
另一种是用DFT（FFT）对双音多频信号进行频谱分析 ， 由信号的幅 。

6、度谱 ， 判断信号的两个频率 ， 最后确定相应的数字或符号 。
当检测的音频数目较少时 ， 用滤波器组实现更合适 。
FFT是DFT的快速算法 ， 但当DFT的变换区间较小时 ， FFT快速算法的效果并不明显 ， 而且还要占用很多内存 ， 因此不如直接用DFT合适 。
下面介绍Goertzel算法 ， 这种算法的实质是直接计算DFT的一种线性滤波方法 。
这里略去Goertzel算法的介绍（请参考文献19） ， 可以直接调用MATLAB信号处理工具箱中戈泽尔算法的函数Goertzel ， 计算N点DFT的几个感兴趣的频点的值 。
3 检测DTMF信号的DFT参数选择用DFT检测模拟DTMF信号所含有的两个音频频率 ， 是一个用DFT对模拟信号进行频谱分析的 。

来源：(未知)

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标题：3583102800|3583102800数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用