【正文】 數字音頻信號經 D/A 轉換器變成模擬音頻信號，其聲音效果與真實的樂器聲幾乎沒有什么差別。 聲卡的功能 聲卡是多媒體設備最基本的部分，是實現聲音 A/D、 D/A（模／數、數／模）轉換的硬件電路。 在輸入信號中檢測 DTMF 信號，并將其轉換為實際的數字，這一解碼過程本質是連續(xù)的過程，需要在輸入的數據信號流中連續(xù)地搜索 DTMF 信號頻譜的存在。 前向差分方程也可以改寫為便于計算的遞歸形式： )2()1()c o s (2)()( ????? nvnvnxnv kkkk ? 并令初始值為 0,0)( ?? nnvk 。此時 Goertzel 算法能更加快速地在輸入信號中提取頻譜信息。雙音頻中的每一個音調之后都是同樣長度的無音周期，從而可以檢測到按鍵的釋放。這個線性系統(tǒng)的傳遞函數就是 Y(z)。在本次課程設計中要求使用這種方法。這種算法比較適合于單片機硬件實現，但是其抗噪聲性能較差。但是如果使用 MATLAB 軟件仿真則可以用很簡單的幾條語句實現。 （ 2）通過產生的某頻率的方波后再附加濾波器濾出二次以上的諧波，產生 DTMF 信號。該兩路信號經譯碼、鎖存、圖 3 DTMF 信號發(fā)送器電路原理 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 緩沖，恢復成對應于 16 種 DTMF 信號音對的 4 比特二進制碼 (L1 一 L4)。(4)混合電路 —— 將鍵盤所對應產生的行、列正弦波信號 (即低高群 fL、 fH 單音 )相加，混合成雙音信號而輸出。 (2)鍵控可變速率時鐘產生電路 —— 它是一種可變分頻比的分頻器，通常由 n 級移位寄存器與鍵控反饋邏輯單元組成。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 DTMF 信號的硬件產生與檢測 通常是用硬件產生和檢測 DTMF信號。 由電話機鍵盤結構圖可知，一個 DTMF 信號由兩個頻率的音頻信號疊加構成。利用這種按鍵信息，人們可以直接通過電話查詢所需要的信息以及進行各種遠程控制。因此，目前普遍使用 DTMF 撥號方式。還規(guī) 定，在最壞檢測條件下，信噪比不得低于 15dB。 圖 2 脈沖撥號示意圖 當采用 DTMF 撥號方式時，號碼的每一個數字用一對音頻表示，話機中有 8 個單音頻，分為兩組，通過撥號盤選撥號碼時，各位數字由觸鍵開關輸入，其對應的某個頻率對（高頻和低頻）同時傳輸，圖 3 所示為各頻率對應位置。脈沖撥 號方式是由接在旋轉撥盤位置上的開關或電子開關控制二線電路的通與斷。這種信號在電話線路上傳輸，而且聲音悅耳。 因此，本文基于 TMS320S54X 的 DTMF 信號的檢測，是在頻域解決了上述問題，使 DTMF 的檢測更加快捷、準確。 （ 2） 精度上的要求也決定了處理器的選擇。這些 電路復雜，洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 6 制造和調整麻煩。通信領域（移動通信的交換設備、基站和手機，網絡的路由和交換設備，智能天線，軟件無線電， IP電話等），雷達和聲納系統(tǒng)，巡航導彈、靈巧炸 彈及各種武器系統(tǒng)，自動測試系統(tǒng)，醫(yī)療診斷設備（ CT、核磁共振、 B超等），計算機及其外設，消費類電子設備（ VCD、DVD、 HDTV、機頂盒、 MP家庭影院系統(tǒng)、數字照相機和攝象機等），機器人及各種自動控制系統(tǒng)，等等，應用范圍不勝枚舉。但這種方法有很大的局限性，無法檢測多路 DTMF信號，當混有語音和噪聲時，專用芯 片檢測往往出現誤差，如果音頻信號頻率改變應用于別的系統(tǒng)時，專用的芯片就發(fā)揮不了作用。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 第 1 章 緒論 DTMF 介紹 電話中的 雙音多頻信號（ DTMF）有兩種用途：一是用于雙音多頻信號的撥號，去控制交換機接通被叫的用戶話機；二是利用雙音多頻信號遙控電話機各種動作，如播放留言、語音信箱等，并可以通過附加一些電路來是實現遙控家電設備的開啟關閉等智能功能。通過幾十年的發(fā)展， DSP 芯片的處理速度越來越快，功耗越來越低，功能越來越多，而價格卻越來越低，有很高的性價比，它們被廣泛的運用到各個領域，如通信領域的移動電話，路由器，交換機，IP 電話等，醫(yī)療設備中的 B 超，成像儀器，核磁共振， CT掃描儀等，軍事領域中的導彈制導系統(tǒng)，自動火炮系統(tǒng)，衛(wèi)星偵測系統(tǒng)，戰(zhàn) 機系統(tǒng)等， 生活中的 ATM 取款機、音箱設備、 MP MP5，游戲機，攝錄相機等，工業(yè)控制領域的檢測、自動控制系統(tǒng)等，近來好多芯片為了增強功能，多加入了DSP 協(xié)處理器，使處理圖像、聲音和視頻時更加流暢，等等，此種種都表現出 DSP 的應用非常廣泛。 DTMF 信號的穩(wěn)定性 強就需要在編碼時符合規(guī)定的標準，信號具有足夠的強度和不能混入雜音， DTMF 信號的抗干擾能力強主要是它由兩個特定的音頻組成，在接收時能很好的與其它信號區(qū)別開來。 KEY WORDS: 關鍵詞 1，關鍵詞 2，關鍵詞 3，關鍵詞 4，關鍵詞 5 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 1 目 錄 摘 要 .......................................................................................................... I 前 言 ....................................................................................................... 3 第 1 章 緒論 ............................................................................................ 5 DTMF 介紹 .................................................................................. 5 方案對比 .................................................................................... 5 第 2 章 DTMF 信號的基本原理 ............................................................ 7 雙音多頻 (DTMF)信號 ............................................................... 7 DTMF 信號的硬件產生與檢測 ............................................... 9 雙音多頻信 號軟件產生與檢測 .......................................... 10 數字正弦波振蕩器原理 .......................................................11 數字匹配濾波器原理（ Geortzel 算法） ........................ 12 第 3 章 DTMF 信號接收電路及聲卡 ..................................................... 15 聲卡概述 ....................................................................... 15 聲卡的功能 ................................................................... 15 聲卡的基本組成 .......................................................... 15 . 音頻編解碼 器 TLV320AIC23 ............................................... 16 信號輸入電路 ................................................................ 20 . M T 8 8 8 0 功 能 概 述 :................................. 20 .2 MT8880 應用電路 ...................................................... 21 第 4 章 DTMF 信號軟件介紹 ................................................................. 25 DTMF 信號檢測的 DSP 軟件設計 ........................................... 25 信號檢測的單片機軟件設計 ......................................... 27 第 5 章 DTMF 中的硬件設備及仿真 .................................................... 31 單片機自舉電路 ...................................................................... 31 電源轉換電路 .......................................................................... 32 ..................................................................... 33 仿真程序運行結果 .................................................................. 35 結 論 ..................................................................................................... 39 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 謝 辭 ....................................................................................................... 40 參考文獻 ................................................................................................. 41 附 錄 ..................................................................................................... 43 外文資料翻譯 ........................................................................................ 44 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 前 言 雙音多頻 (Dual Tone Multi Frequency， DTMF)信號產生起初是為了代替電話機的脈沖撥號而使用的， DTMF 信號有一個高頻信號和一個低頻信號編碼而成。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） I 基于 DSP 的 DTMF 的信號檢測與識別 摘 要 雙音多頻 DTMF（ Dual Tone MultiFrequency）信令在全世界范圍內得到廣泛應用，將 DTMF信令的產生與檢測集成到含有數字信號處理器（ DSP）的系統(tǒng)中，是一項較有價值的工程應用。 關鍵詞：數字信號處理器 DSP 雙音多頻 DTMF 正弦波振蕩器 Goertzel算法 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） II 英文題目 ABSTRACT 【 從這里鍵入英文摘要內容 】 英文摘要須與中文摘要內容相對應 ， 英文摘要約 250 個實詞；關鍵詞要反映畢業(yè)設計說明書（論文）的主要內容，數量一般為 35 個。 DTMF 信號具有穩(wěn)定性強、抗干擾性強等優(yōu)點，但它是在硬件的基礎上實現的。處理器常常需要處理的是數字量，數字信號處理技術自然就成了將來的發(fā)展方向，而數字信號處理器也會廣泛的用到生活中的方方面面。綜上，用 DSP 芯片檢測DTMF 信號具有很大的商業(yè)工程應用價值。目前，大多數的 DTMF信號的檢測均采用專用的發(fā)送、接收芯片，這種解碼的原理都依賴于計算輸入信號的過零率。在過去的短短的二十來年里， DSP處理器的性能