dtmf实验报告李卫霞彭菲

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1、DSP课程设计实验报告院（系）：电子信息工程学院设计人员：李卫霞学号：07212012彭菲07211210成绩：工程设计50报告20答辩30总分评语:指导教师签字:日期：!1!五、六、设计任务书设计内容设计方案、算法原理说明...程序设计、调试与结果分析设计（安装）与调试的体会参考文献1510152526一、设计任务书要求完成的任务：(1)编写C语言程序，并在CCS集成开发环境卜调试通过。(2)实现设计所要求的各项功能。(3)按要求撰写设计报告。耍求达到的冃的.•(1)熟悉CCS的编程环境和基本试验调试流程和方法；

2、(2)熟悉并掌握使用C语言编写较为复杂的程序并用CCS实现;(3)了解并掌握DT灿信号的产生和检测远离核试验流程；(4)熟练使用软件CCS5000对程序的完整调试过程。二、设计内容(1)使用C语言编写DTMF信号的产生程序，要求循环产生0〜9、*、#、A、B、C、D对应的DTMF信号，并且符合CCITT对DTMF信号规定的指标。(2)使川0语言编写DTMF信兮的检测程序，通过Goertzel兑法在输入信号中提取频谱信息，通过对检测结果作有效性检S来识别各DTMF信号所对应对应的数字按键信息，并循环显示检测到的数字按

3、键号。三、设计方案、算法原理说明双音多频DTMF(DualToneMultiFrequency)逐渐在全世界范削内使用在按键式电话机上，因;U:提供更高的拨号速率，迅速取代了传统转盘式电话机使用的拨号脉冲信令。作为实现电话号码快速W靠传输的一种技术，它具冇很强的抗干扰能力和较高的传输速度，W此，可广泛用于电话通信系统屮。但绝人部分是用作电话的音频拨兮。另外，它也讨以在数裾通信系统屮广泛地川來实现各种数据流和语咅等倍总的远程传输。近年來DTMF也应用在交互式控制屮，诸如语言菜申-、语言邮件、电话银行和ATM终端等。将

4、DTMF信令的产生与检测集成到任一含有数字倍号处理器(DSP)的系统中，足一项较科价值的工程应用。一个DTMF信号由两个频率的咅频信兮抒加构成。这两个音频信兮的频率分別来自两组预定义的频率组：行频组和列频组。每组分别包括4个频率，分别抽出一个频率进行组合就可以组成16种DTMF编码，分别记作0〜9、*、#、A、B、C、D。如下图所示：要川DSP产生DTMF信兮，要通过两个正弦波叠加在一起即可；DTMF检测时采用改进的Goertzel算法，从频域搜索两个正弦波的存在。(―)DTMF信号的产生DTMF编码器基于W个二阶

5、数字正弦波振荡器，一个用于产生行频，一个用于产生列频。向DSP装入相应的系数和初始条件，就可以只用两个振荡器产生所需的八个咅频倍号。典型的DTMF信弓•频率范削是700〜1700Hz,选取8000Hz作为采样频率，即叫满足Nyquist条件(Nyquist定理:为了正确判定信号频率，信号在一个周期内至少被采样两次。)正弦波足任何波形构成的基木单元，产生正弦波的77法一般有：采样回放法、查表法、泰勒级数展幵法、数字正弦振荡器法。我们川的足sin函数产中离散的正弦值，因为这种A法我们比较熟悉而1通过查阅资料这种方法的也

6、能达到误差要求，生成DTMF的公式为:buffer[t]=sin(t*2*pi*f1/fs)+sin(t*2*pi*f2/fs),其屮t为采样序数，由0幵始递增；fl，f2为生成DTMF信号的两个正弦波的频率;fs为采样频率；buffeHt]为序数t吋的得出的采样值。将这些数据转换为Q15格式然后通过codec发送出去。CCITT对DTMF信号规定的指标足，传送/接收率为每秒10个数字，即每个数字100ms。代表数字的音频信兮必须持续至少45ms,但不超过55ms。100ms内其他时间为静音，以便区别连续的两个按键

7、信兮。我们使川8000Hz的釆样频率(屯话信兮的典沏抽样频率即1秒采样8000个点，则100ms采样800个点，我们设置800个点的缓存，K中用400个存产生的DTMF信号值，即音频信号必须持续50ms,另外400个存0值，即静音信号。(二)DTMF信号的检测DTMF检测是对进入解码端的信兮进行检测，并把双音频信兮转换成对应的数字信息。它是一个比DTMF产生更加复杂过程。由于数据流是连续的，为了保证DTMF检测的实时性，因此耍求检测过程必须是实吋连续的。在输入信号屮检测DTMF信兮，需要在输入的数据信兮流屮连续地搜

8、索DTMF信号频谱的存在。整个检测过程分两步：首先采用Goertzel算法在输入位号中提取频谱倍息；接着作检测结果的有效性检查。DTMH解码时在输入信号屮搜索出有效的行频和列频。计算数字信号的频谱可以采用DFT及其快速算法FFT,而在实现DTMF解码时，^HjGoertzel灯法要比FFT史快。通过FH叫以计兑得到信号所有谱线，了解信号整个频域信息，而对于D