【正文】 Hz480Hz1633hash39。s frequencies differ from all of the preexisting MF signaling protocols between switching centers: MF/R1, R2, CCS4, CCS5, and others that were later replaced by SS7 digital signaling. DTMF, as used in pushbutton telephone tone dialing, was known throughout the Bell System by the trademark TouchTone. This term was first used by ATamp。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝！ 同時(shí)，還要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。而利用MATLAB語(yǔ)言，可以較好地、快速地進(jìn)行算法的仿真，對(duì)系統(tǒng)的快速開發(fā)起到了推動(dòng)作用。圖34 按鍵‘0’的運(yùn)行結(jié)果很顯然在942Hz和1336Hz出出現(xiàn)峰值，所以對(duì)應(yīng)的號(hào)碼為‘0’。gridsubplot(122)f=fft(z,1024)。fr4=941。,39。,39。,39。,39。,39。) %創(chuàng)建按鍵“9”pbstart=uicontrol(gcf,39。,[250 60 100 50],39。,39。,39。,39。,39。,39。) %創(chuàng)建按鍵“5”pbstart=uicontrol(gcf,39。,[150 110 100 50],39。,39。,39。,39。,39。,39。) %創(chuàng)建按鍵“1”pbstart=uicontrol(gcf,39。,[50 160 100 50],39。鍵盤程序中多了一段傅里葉變換，可將發(fā)聲的頻率在頻譜圖上顯示。 if val(r)limit,break,end %查找行號(hào)end TNr=TNr+tm(r,s4)*10^(8m) %表示成為一個(gè)8位數(shù)enddisp(39。xlabel(39。break,end %檢測(cè)與第m位號(hào)碼相符的列號(hào)end if tm(p,q)==abs(d)。輸入8位電話號(hào)碼=39。 雙音多頻信號(hào)的檢測(cè)在接收端，要對(duì)收到的雙音多頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，即檢測(cè)兩個(gè)正弦波頻率，以判讀對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)字或符號(hào)。下面介紹用數(shù)字方法產(chǎn)生DTMF信號(hào)。現(xiàn)有工具箱有：符號(hào)運(yùn)算（利用Maple V的計(jì)算核心執(zhí)行 ）、影像處理、統(tǒng)計(jì)分析、訊號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)路、模擬分析、控制系統(tǒng)、即時(shí)控制、系統(tǒng)確認(rèn)、強(qiáng)建控 制、弧線分析、最佳化、模糊邏輯、mu分析及合成、化學(xué)計(jì)量分析。數(shù)字信號(hào)處理w=exp(i*2*pi*k/N)。算法的遞推部分可表示為 (217)的非遞推算法可以表示為 (218)+++x(n)1圖26 式216表示的信號(hào)流圖對(duì)于音調(diào)檢測(cè)，只有X(k)的幅值平方是需要的，通過實(shí)現(xiàn)這種需求，可以是算法作進(jìn)一步簡(jiǎn)化，由(218)式，X(k)的平方幅值可以計(jì)算為： (219)因此(219)式中的給出的復(fù)數(shù)運(yùn)算被免除，而為了計(jì)算每一個(gè)，(219)式中值需要一個(gè)系數(shù)，因?yàn)檫@里有8個(gè)可能的音調(diào)被檢測(cè)，故我們只需要(217)式，(219)式描述的8個(gè)濾波器。圖25描繪出了傳遞函數(shù)的信號(hào)流圖。因?yàn)槲覀冴P(guān)心的頻率只有8個(gè)，所以用DFT直接計(jì)算更有效： (26)對(duì)于8個(gè)不同的K值，它對(duì)應(yīng)于表一的DTMF頻率。圖23 “7”的DTMF編碼GOERTZEL功率譜程序運(yùn)行結(jié)果如圖23所示。GOERTZEL算法實(shí)質(zhì)是一個(gè)兩極點(diǎn)的IIR濾波器，其算法原理框圖如圖22所示：圖22 GOERTZEL算法原理框圖由圖22可知：具體推導(dǎo)如下: 令n=m=(n=N) 所以對(duì)序列X(n)的DFT等價(jià)于X(n)與系統(tǒng)傳遞函數(shù)的第N個(gè)卷積值.對(duì)進(jìn)行Z變換可得:=因此, H(z)可看作是級(jí)聯(lián)型網(wǎng)絡(luò):， 因此, 其中V(1)=V(2)=0，.因而,系統(tǒng)輸出的功率譜為: 其中n = N根據(jù)以上算法，使用MATLAB語(yǔ)言具體實(shí)現(xiàn)，程序如下：k=f/fn。 DTMF信號(hào)的檢測(cè) 檢測(cè)中采用了頻域的方法，N 點(diǎn)數(shù)據(jù)的DFT公式為：(25) 它的好處是可以得到DFT的所有N 點(diǎn)的值。： ： 由此得出。離散傅立葉變換(DFT)可寫成如下形式： (22)離散傅立葉變換(DFT)在有關(guān)頻率檢測(cè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面起著非常重要的作用。以下章節(jié)對(duì)兩種方法進(jìn)行分析并對(duì)GOERTZEL算法進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)。因此可采用的頻率也有8 種，故稱之為多頻，又因它采用從8 種頻率中任意抽出2 種進(jìn)行組合來進(jìn)行編碼，所以又稱之為“8 中取2”的編碼技術(shù)。139。 DTMF信號(hào) DTMF，由高頻群和低頻群組成，高低頻群各包含4個(gè)頻率。而這些頻域信號(hào)處理概念時(shí)傅立葉變換是必不可少的。數(shù)字濾波器的功能就是把輸入序列通過一定的的運(yùn)算變換為輸出序列。便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)采用數(shù)字傳輸方式，可以通過程控?cái)?shù)字交換設(shè)備進(jìn)行數(shù)字交換，以實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的綜合?？垢蓴_能力強(qiáng)、無(wú)噪聲積累，對(duì)于數(shù)字通信由于數(shù)字信號(hào)的幅值為有限個(gè)離散值（通常取兩個(gè)幅值），在傳輸過程中雖然也受到噪聲的干擾，但當(dāng)信噪比惡化到一定程度時(shí)，即在適當(dāng)?shù)木嚯x采用判決再生的方法，再生成沒有噪聲干擾的和原發(fā)送端一樣的數(shù)字信號(hào)，所以可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離高質(zhì)量的傳輸。本文主要闡述GOERTZEL算法在雙音撥號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，用軟件實(shí)現(xiàn)DTMF（雙音多頻）信號(hào)的檢測(cè)。 信號(hào)概述信號(hào)是反映消息的物理量，是消息的表現(xiàn)形式。關(guān)于DTMF信號(hào)的產(chǎn)生，主要有計(jì)算法和查表法兩種方法。作為實(shí)現(xiàn)電話號(hào)碼快速可靠傳輸?shù)囊环N技術(shù)，它具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的傳輸速度，因此，可廣泛用于電話通信系統(tǒng)中，但絕大部分是用作電話的音頻撥號(hào)。 GOERTZEL算法原理 12第3章 雙音多頻系統(tǒng)的MATLAB設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 17167。 信號(hào)概述 2167。 DTMF信號(hào)的識(shí)別及算法實(shí)現(xiàn) 7167。 DTMF信號(hào)鍵盤的仿真 23結(jié)　論 30參考文獻(xiàn) 31致　謝 33外文資料原文 34外文資料譯文 411前　言雙音多頻(Dual Tone Multi Frequency, DTMF)信號(hào)是音頻電話中的撥號(hào)信號(hào)，由美國(guó)ATamp。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包，控制工具包，信號(hào)處理工具包，通信工具包等都屬于此類。在確定了3個(gè)參數(shù)（采樣頻率，DFT變換點(diǎn)數(shù)，對(duì)信號(hào)的觀測(cè)周期）之后，就可以在接收端實(shí)現(xiàn)對(duì)DTMF信號(hào)的檢測(cè)。信息通過電信號(hào)進(jìn)行傳送、交換、存儲(chǔ)、提取等。因此在實(shí)際的操作中，數(shù)字信號(hào)更容易處理。設(shè)備便于集成化、微型。 數(shù)字濾波器數(shù)字濾波器由數(shù)字乘法器、加法器和延時(shí)單元組成的一種算法或裝置。167。還有一種稱為單邊z變換的定義，如下式： (19)將系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n)進(jìn)行z變換，得到H（z）,一般稱H(z)為系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)，它表征了系統(tǒng)的頻域特性。脈沖撥號(hào)需要電信局中的操作員手工完成長(zhǎng)途接續(xù)。兩個(gè)單音頻的頻率不同，代表的數(shù)字或?qū)崿F(xiàn)的功能也不同。 DTMF信號(hào)的識(shí)別DTMF信號(hào)包含兩組音頻信號(hào)，解碼器的任務(wù)是通過數(shù)學(xué)變換把它從時(shí)域轉(zhuǎn)化到頻域，然后得出對(duì)應(yīng)的數(shù)字信息。在自變量為t及f的情況下，在一個(gè)時(shí)域中對(duì)函數(shù)進(jìn)行取樣，兩取樣點(diǎn)間增量的倒數(shù)，必是另一個(gè)域中函數(shù)的周期。所以，直接計(jì)算DFT，乘法次數(shù)和加法次數(shù)都是和成正比的，當(dāng)N很大時(shí)，運(yùn)算量是很可觀的，例如，當(dāng)N＝8時(shí)，DFT需64次復(fù)數(shù)乘法，而當(dāng)N＝1024時(shí)，DFT所需復(fù)數(shù)乘法為1,048,576次，即一百多萬(wàn)次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，這對(duì)實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的信號(hào)處理來說，對(duì)計(jì)算速度的要求太高了。但它有一個(gè)缺點(diǎn)，需要全部抽樣數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，才能進(jìn)行計(jì)算；不適合雙音多頻信號(hào)頻譜的計(jì)算，滿足不了雙音撥號(hào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。從圖中可以看出，F(xiàn)FT運(yùn)算中出現(xiàn)了兩個(gè)問題：由于數(shù)據(jù)的截?cái)啵瑤砹祟l譜泄漏誤差；通過FFT運(yùn)算，計(jì)算出了200點(diǎn)的頻譜，而DTMF信號(hào)只需8個(gè)頻率點(diǎn)，計(jì)算效率大大降低。 end。FFT可以用來計(jì)算N個(gè)均勻配置的頻率的能量。也就是說，由于有限長(zhǎng)輸入x(n)，濾波器具有沖激響應(yīng)： (210)因此，式(29)可以表示為： (211)根據(jù)(28)，(29)式，以及當(dāng)n0和時(shí)x(n)＝0這一事實(shí)，我們可以證明： (212)即X(k)是濾波器在時(shí)間n＝N1時(shí)的輸出。用因子乘的分子分母，我們得到： (216)由(216)定義的傳遞函數(shù)的信號(hào)流圖，利用直接II型實(shí)現(xiàn)，表現(xiàn)在圖26上，濾波器的遞推部分位于延遲元件的左邊。其核心語(yǔ)句只有四句，具體如下function X=gfft(x,k)N=length(x)。[13]MATLAB 產(chǎn)品族可以用來進(jìn)行以下各種工作：　　● 數(shù)值分析　　● 數(shù)值和符號(hào)計(jì)算　　● 工程與科學(xué)繪圖　　● 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真　　● ――作為一種直譯式的程式語(yǔ)言，MATLAB容許使用者在短時(shí)間內(nèi)寫完程式，所花的時(shí)間約為用 FORTRAN 或 C 的幾分之一，而且不需要編譯(pile)及聯(lián)結(jié) (link) 即能執(zhí)行，同時(shí)包含了更多及更容易使用的內(nèi)建功能。 DTMF信號(hào)的產(chǎn)生、檢測(cè)167。采樣頻率是8kHz，因此要求每125ms輸出一個(gè)樣本，得到的序列再送到D/A變換器，它的輸出經(jīng)過平滑濾波便是連續(xù)時(shí)間的DTMF信號(hào)。4,5,6,66。for p=1:4。.39。)，分別查找并確定輸入的8位電話號(hào)碼；limit=80。51表示創(chuàng)建的標(biāo)記為51，“callback”，“dd1”表示按動(dòng)按鍵時(shí)，運(yùn)行程序dd1。pushbutton39。callback39。position39。dd239。string39。style39。439。pushbutton39。callback39。position39。dd639。string39。style39。839。pushbutton39。callback39。position39。dd*39。string39。style39。39。fr1=697。 %fc1為列的第一個(gè)，對(duì)不同位置的按鍵替換相應(yīng)的頻率x=sin(fr1*pit)。plot(w,F)axis([0,2000,50,600])。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了使用MATLAB語(yǔ)言來實(shí)現(xiàn)DTMF的編解碼。,No3:911917.[19] , Goertzel Filters Used for Signal Tone Detection[J].IEEE transⅡ,2001,48,6:691700 [20] ,Algorithms for multichannel DTMF detection for the WEDSP32 family[J], ,Speech,and Signal Processing,pp909,[21] ,An error anslysis of Goertzel(Wat’s) method for puting Fourier coefficients[J],The puter Journal,Vol 12,PR160～164,May 1969 致　謝 歷時(shí)將近三個(gè)月的時(shí)間，這篇論文終于完成了，在論文的寫作過程中我遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在老師和同學(xué)的幫助下度過了。s telephone line, similar to flicking a light switch on and off. The repeated interruptions of the line, as the dial spins, sounds like a series of clicks. The exchange equipment interprets these dial pulses to determine the dialed number. Loop disconnect range was restricted by telegraphic distortion and technical problems , and placing calls over longer distances required either operator assistance (operators used an earlier kind of multifrequency dial) or the provision of subscriber trunk dialing equipment.Multifrequency signaling (see also MF) is a group of signaling methods that use a mixture of two pure tone (pure sine wave) sounds. Various MF signaling protocols were devised by the Bell System and CCITT. The earliest o