一种基于dsptms320vc5402的dtmf检测算法的简化

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1、第48分会场学术沙龙——以科学发展观推动科技的创新519一种基于DSP(TMS320VC5402)的DTMF检测算法的简化汪烈军新疆大学信息学院，新疆鸟鲁木齐市胜利路14号，830046摘要本文提出了一种双音多频(DTMF)信号软件检测算法的设计与实现。首先对于双音多频检测算法的理论背景进行分析。对于所实现的算法进行了计算复杂度等性能分析。通过实验过程中修改不同的参教，克分验证了DTMF信号通过TMS320C54X芯片实现本算法的基本原理．检测过程厦结果。实验结果证明此算法能简化DTMF信号检测。关键词120．10语音检测Goertzel算法快速傅立叶变换前言(一)DTMF信号原理双音多频DT

2、MF(DualToneMulti—Frequency)信令，逐渐在全世界范围内使用在按键式电话机上，因其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。近年来DTMF也应用在交互式控制中，诸如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM终端等。将DTMF信令的产生与检测集成到任一含有数字信号处理器(DSP)的系统中，是一项较有价值的工程应用。1209fh1336H{1477H_1633}h697H；770m黯2HI钳1Ih图1DTMF编解码器在编码时将击键或数字信息转换成双音信号并发送，解码时在收到的DTMF信号中检测击键或数字信息的存在性。电话机键盘上每一个键通过由图1所示的行频与

3、列频唯一确定。DTMF的编解码方案无需过多的计算量，可以很容易的在DSP系统里与其他任务并发执行。由图可知。一个DTMF信号由两个频率的音频信号叠加构成。这两个音频信号的频率来自两组预分配的频率组：行频组或列频组。每一对这样的音频信号唯一表示一个数字或符号。为了产生DTMF信号，DSP用软件产生两个正弦波叠加在一起后发送，解码时DSPⅢ4采用改进的Goertze[算法，从频域搜索两个正弦渡的存在。DTMF信号的生成如图2，DTMF编码器基于两个二阶数字正弦波振荡器，一个用于产生行频，一个用于产生列频。520以科学发展观促进科技创新(中)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

4、所需的八个音频信号。典型的DTMF信号频率范围是700～1700Hz．选取80001-tz作为采样频率，即可满足Nyquist条件。设有一系统：其传输函数H(：)牧有零点．只有一对在单位圆上的共扼极点，刚单位冲击响应为恒幅度震荡，即产生了正弦信号。H(z)=“／(1+口，z一1+&zg2)(1)式中：bu=Asinwo，Ⅱl=一2coswn，Ⅱ22l；经变换后得：Y(n)=2coswo．，(H一1)一，(7"／一2)【2)式中：，(一1)=0，，(一2)=一AsinⅡ,。，”。=2Ⅱ^M；A为正弦波幅值，^为采样频率，^为正弦波频率。图2对于DTMF所产生的频率和采样频率为：rOW频率：697

5、Hz．770Hz，852Hz，941HZcolumn频率：1209Hz，1336Hz，1477Hz，1633HZ采样频率：fS=8Khz(三)DTMF检测方法DTMF信号的检测方法可以有多种。主要分为从信号时间域处理和从信号频率域处理两大类。前一种方法包括：过零点位置检测法、信号峰值位置检测法、过零点位置及信号橱值检测法等。其特点是实现简单，可以通过8880等芯片加上外围电路实现，易于集成化。缺点是易受干扰，对信噪比要求高。现在广泛用于一般的脉冲拨号电话机，通过采用神经网络等辅助判别方法可小大大提高信号的识别率。后一种方法包括：频率判断、能量判断两类。频率判断主要通过滤波器提取DTMF相应的频

6、率信号进行比较判断，滤渡器可以用窄带、低通、高通滤波器，应用方式可有并联，级联，混合等方式。能量判断是直接计算对DTMF信号相应的能量进行计算，找出高、低频率群中最强的信号，进行判断。包括有13FT法(DiscreteFourierTransform)，FFT(FastFourierTransform)，Goertzei法等。同时存在一些其他方法，如线性预测法可以使用单个的25MHz的NMOSWFDSP32同时对32个DTMF信号完成检测。但是，当存在语音或其他干扰时，容易产生误判。通过对几类方法的分析和实验比较，进行判别的方法，它的计算量较小，我们采用对信号各个频率上的能量幅值的语音噪声，求

7、低法．它的计算量较小，识别信号频率较好，同时能够判别一定强度的语音噪声我们在这里采用的改进GoertZel法，与其他方法比较，对信噪比要具有很强抗噪声能力。第48分会场学术沙龙——以科学发展观推动科技的创新521一、简化DTMF信号的Goertzel判定在输入信号中检测DTMF信号，并将其转换为实际的数字，这一解码过程本质是连续的过程，需要在输入的数据信号流中连续地搜索DTMF信号频谱的存在。整个