北京邮电大学《数字信号处理》门爱东-dsp第三次实验--实验报告

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1、实验三：HR数字滤波器的设计和实现(6学时)数字信号处理的另一个重要应用是数字滤波器。数字滤波器是一个运算过程,将输入数列按既定的要求转换成输岀数列。在数字信号的处理时只需利用数字相加、乘以常数和延时等运算，就可以完全达到传输特性的要求。数字滤波器分为无限冲激响应(11R)和有限冲激响应(F1R)两大类。本实验用IIR数字滤波器产生双音多频DTMF拨号信号的产生，演示IIR数字滤波器在通信系统中的应用。DTMF信号是将拨号盘上的0~F共16个数字，用咅频范围的8个频率来表示的一种编码方式。8个频率分为高频群和低频群两组，分别作为列频和行频。每个字符的信号由来自列频和行频的

2、两个频率的正弦信号叠加而成。频率组合方式如下图所示。频率1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz6971Iz123A770Hz456B852Hz789C941Hz*/E0#FD根据ITUQ.23建议，DTMF信号的技术指标是：传送/接收率为每秒10个号码，或每个号码lOOmSo每个号码传送过程中，信号存在时间至少45ms,且不多于55ms,100ms的其余时间是静音。在每个频率点上允许有不超过±1.5%的频率误差。任何超过给定频率±3.5%的信号，均被认为是无效的，拒绝承认接收。另外，在最坏的检测条件下，信噪比不得低于15dBo本次实验内容：DTMF信号的编码：把

3、您的联系电话号码DTMF编码生成为一个・wav文件。其中关键是不同频率的正弦波的产生，要求采用滤波法生成所要求的DTMF信号。通过本次实验，达到以下目的：Q)复习和巩固HR数字滤波器的基本概念；(b)掌握TTR数字滤波器的设计方法；(c)掌握11R数字滤波器的实现结构；(d)能够由滤波器的实现结构分析滤波器的性能(字长效应)；@)了解通信系统电话DTMF拨号的基本原理和IIR滤波器实现方法。Matlab代码:num=input(,pleaseinputyourphonenumber：7s1);%输入电话号码len=length(num);%电话号码长度xx=[];%时域信

4、号key二[49,50,51,65;52,53,54,66;55,56,57,67;42,48,35,68];%DTMF表中的16个ASCII码frow=[697,770,852,941];%行频率fcol=ll209,1336,1477,1633];%列频率fora=1:len%循环len次forrow=l:4;forcol=l:4;ifnum(a)==key(row,col);break;end%检测列号endifnum(a)==key(row,col);break,end%检测彳亍号endn=1:400;%每个号码在时域中所占长度fs=8()0();%取样频率x=s

5、in(2*pi*n*frow(row)/fs)+sin(2*pi*n*fcol(col)/fs);%生成一个号码的信号x=[x,zeros(l,400)];%加一半吋间的静咅XX二[xxx];%与之前信号连接endsound(xx);%发声wavwrite(xx,,D:zysound')%生成文件subplot(2,l,l);plot(xx);titleC时域波形JXX=fft(xx);XXX=abs(XX);subplot(2,l,2);kk=(l:len*800)*len*fs/800;plot(kk,XXX);titleC频谱波形J;pleaseinputyou

6、rphonenumber：运彳丁结果:结果分析：时域上是11位的电话号码在不同时间的波形，每个信号占400点,静音400点。频域上可大致看到7个峰值，是因为电话号码中没有列频率最后一列的频率值。Wav文件见附件。实验总结：我拿到题冃后，上网查阅参考资料。参考资料所给内容比较简单且Matlab的程序有缺省和错误，所以我又学习dsp中相关知识并查阅一些资料，学习Matlab的使用方法，最终写出程序，进行了调试、仿真，并完成报告。这次实验，我学会了很多东西。熟悉了仿真软件Matlab的使用方法，学会了Matlab程序的编写，完成仿真。此外,这次实验还加深了我对IIR滤波器的理解

7、，掌握了IIR数字滤波器的设计方法与实现结构，能够由滤波器的实现结构分析滤波器的性能（字长效应）。也了解通信系统电话DTMF拨号的基本原理和IIR滤波器实现方法。