【正文】 ..................................................................... 33 仿真程序運行結(jié)果 .................................................................. 35 結(jié) 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(chǎn)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。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(xiàn)出 DSP 的應用非常廣泛。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(xiàn)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。這些 電路復雜，洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 6 制造和調(diào)整麻煩。 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。脈沖撥 號方式是由接在旋轉(zhuǎn)撥盤位置上的開關或電子開關控制二線電路的通與斷。還規(guī) 定，在最壞檢測條件下，信噪比不得低于 15dB。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。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 DTMF 信號的硬件產(chǎn)生與檢測 通常是用硬件產(chǎn)生和檢測 DTMF信號。(4)混合電路 —— 將鍵盤所對應產(chǎn)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）通過產(chǎn)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(chǎn)生 DTMF 信號。這種算法比較適合于單片機硬件實現(xiàn)，但是其抗噪聲性能較差。這個線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)就是 Y(z)。此時 Goertzel 算法能更加快速地在輸入信號中提取頻譜信息。 在輸入信號中檢測 DTMF 信號，并將其轉(zhuǎn)換為實際的數(shù)字，這一解碼過程本質(zhì)是連續(xù)的過程，需要在輸入的數(shù)據(jù)信號流中連續(xù)地搜索 DTMF 信號頻譜的存在。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 波表合成則是對真實樂器發(fā)出的聲音進行采樣，將采樣值制表保存在ROM 中，可由數(shù)字信號處理器隨時查表調(diào)用處理，再將合成后的數(shù)字音頻信號經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)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。 AIC23 的采樣頻率能設定在 8kHz 到 96kHz 之間的某些階段。內(nèi)部結(jié)構框圖，如圖 35： clkxclkrfsxfsrdxdrC5402bclklrcinlrcoutdindoutAIC23洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 圖 32 TLV320AIC23 內(nèi)部結(jié)構及部分管腳 (2) MIC 輸入接口： 主要管腳為： MICIN— MIC 的輸入。他的制造 采用 MITEL 公司的低功耗、高穩(wěn)定性的 ISOCMOS 技術。 MT8880 的內(nèi)部寄存器包括 1個狀態(tài)寄存器、 2 個數(shù)據(jù)寄存器和 2 個控制寄存器，如圖 37 所示 。在檢查顯示某一存儲的號碼時，在電話機鍵盤上按“ ”鍵，該號碼即被刪除。在任何地方的任何電話機 (包括移動電話機 )上，按照規(guī)定操作可以啟動本報警裝置的一個高靈敏度放大器監(jiān)聽電路，這時可以從遠程電話機里監(jiān)聽本報警裝置安裝處的各種聲響。使用與本報警裝置配套的專用報警裝置，類似于傳呼機報警，以事先規(guī)定的某幾種數(shù)字編碼來表示警情信息以及警情類別(如人工緊急報警、煤氣泄漏報警、撬門報警、門匙開關報警等 )。接著，可以在電話機鍵盤上按入所需的電話號碼或符號，每按一下按鍵，電話機便會發(fā)出一種雙音頻信號經(jīng) Cs、 R。單片機經(jīng) MT8880的 D。當使用遠程異地電話呼叫本裝置時，電信局發(fā)來振鈴信號，它有半個周期會使 LEl的二極管導通，于是其內(nèi)部的光敏三極管導通，使三極管集電極電位變低；另半周 LE的二極管反向截止，因此光敏三極管不導通，其集電極電位變高 。i8。 } } 計算幅值平方程序段如下： amp[i]=v[i][1]*v[i][1]+v[i][0]*v[i][0]coef[i]*v[i][1]*v[i][0]。 col_num=4。//數(shù)字界面激活 write_AIC23(POWER_CON,0)。//使能 ADC 高通濾波器， DAC 軟 件洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 29 靜音 write_AIC23(D_AUDIO_INTERFACE,0x043)。 dspptr=dspcode。 for(i=0。 for(i=0。 } 然后進行串口初始化，因為單片機的晶振是 20M，所以設置單片機為串口方式二， 8 位自動重裝模式，初值設為 0xF5，才能使波特率與 4800b/s 誤差小于 2%，傳輸數(shù)據(jù)變得更準確。 DSK5402 采用的兩款固定穩(wěn)壓芯片是艾默森電子生產(chǎn)的 AMS1117 系列的 和 ， AMS1117 系列穩(wěn)壓芯片輸出電流大，帶負載能力強。clc。 % 行頻率向量 f2=[1209,1336,1477,1633]。 for p=1:4。 % 用 Goertzel 算法計算八點 DFT 樣本 val = abs(X)。)。接收端檢測到的號碼為： 39。 通過 DSP 進行雙音多頻信號的檢測和識別，充分使用了 DSP 的資源，也省 去了專用解碼芯片，降低了 DTMF 信號解碼的成本 。 （ 3）某些重要的原始數(shù)據(jù)、公式推導、軟件源程序、框圖、結(jié)構圖、統(tǒng)計表等。附錄大致包括 如下 一些材料： （ 1）比正文更為詳盡的理論根據(jù)、研究方法和技術要點，建議可以閱讀的參考文獻的題錄，對了解正文內(nèi)容有用的補充信息等。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 39 結(jié) 論 本文先介紹 DTMF 信號的產(chǎn)生和檢測的算法，然 后通過 MATLAB 仿真，證明了戈澤爾算法的快速性、精確性和高效性，再把戈澤爾算法移植到硬件上實現(xiàn) DTMF 信號的解碼。 if val(r) limit, break, end % 查找行號 end TNr=TNr+tm(r,s4)*10^(8l)。xlabel(39。% 構成雙頻信號 sound(x,8000)。 d=fix(TN/10^(8l))。K=[18,20,22,24,31,34,38,42]。 程序分四段：第一段（ 2— 7 行）設置 參數(shù)，并讀入 8 位電話號碼；第二段（ 9— 20 行）根據(jù)鍵入的 8 位電話號碼產(chǎn)生時域離散 DTMF 信號，并連續(xù)發(fā)出 8 位號碼對應的雙音頻聲音；第三段（ 22— 25行）對時域離散 DTMF信號進行頻率檢測，畫出幅度譜；第四段（ 26— 33 行）根據(jù)幅度譜的兩個峰值，分別查找并確定輸入 8 位電話號碼。 STC89C58 與 DSP 的連接電路，如圖 51： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 32 圖 51 單片機與 DSP 的連接電路 電源轉(zhuǎn)換電路 因為 DSP 的典型供電電壓是 和 ，此 STC89C58 型號的單片機的供電電壓也是 ， TLV320AIC23 的供電電壓是 ，除以上芯片 DSK平臺上的其它器件用到的電源大多是 ， DSP芯片的內(nèi)核電壓是 。 WR_HPIL1_D=0x00。 WR_HPIL_A=addr/256。 again: WR_HPIL_A=addr/256。 HPICL=0x08。 write_AIC23(A_AUDIO_PATH,0x811)。 信號檢測的單片機軟件設計 單片機主程序流程圖，如圖 43： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 28 圖 63 單片機主程序流程圖 初始化 TLV320AIC23 程序段為： void init_AIC23() { write_AIC23(RESET,0)。 row_num=i。 //buffer[]為采樣數(shù)據(jù) v[i][0]=v[i][1]。當每接收一幀數(shù)據(jù)，串口就觸發(fā)一次中斷，說明接收到一個采樣點，當采樣點等于 205 個時進行一次處理，把處理的結(jié)果存在一個寄存地址內(nèi)，等待單片機通過 DSP 的 HPI主機接口將數(shù)據(jù)讀取后通過單片機的串口傳送給 PC，但 DSP 接收數(shù)據(jù)還在進行。、 R15送入 T，基極，放大后送到變壓器 B并耦合至外線 L L2。 可以看出，這時電話機與外線 L2的那根線路已斷開，而外線 L1經(jīng) R，、 J。 當提起電話聽筒時， +12V電源一光耦 LE2的二極管一 R：一開關 SW一話機一開關 SW一地，形成電流回路 (電話聽筒放下時，由于電話機 內(nèi) 斷開，所以該回路亦斷開 )，有電流流過光耦 LE。如果事先在報警裝置中設置了傳呼機號碼，那么報警裝置會向傳呼機發(fā)來警情，它以某幾位預先規(guī)定的數(shù)字來表示警情，顯示在傳呼機的末若干位上。在任何地方任何電話機 (包括移動電話機 )上，按照規(guī)定步驟操作，也可以使安裝在家庭住宅或辦公場所的本報警裝置進入撤防或布防狀態(tài)。通過電話機的按鍵，可以檢查所預存的報警電話號碼是否正確，所被檢查的號碼能顯示在 LED顯示器上。 內(nèi)結(jié)構圖及引腳功能 1 . MT8880 內(nèi)部結(jié)構圖 整合了收發(fā)功能的 MT8880C 單片機的結(jié)構包括一個帶有可變增益的內(nèi) 部 放大器的高性能接收器和一個帶有脈沖計數(shù)器的發(fā)射器。 硬件接線圖，如圖 38： 圖 35 音頻芯片 左右聲道輸入連接圖 J1Head Phones1 16R1A 1 16R2A LHPOUTRHPOUT220uF/25VC1220uF/25VC2C747pF/50VC847pF/50VR7R8R9R10LLINEINRLINEINP1LEFT LINE INP2RIGHT LINE IN洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 20 DSP 與 AIC23 數(shù)據(jù)接口的連接： 數(shù)字音頻芯片 AIC23不但能通過 I2S模式控制它，而且還有專用與 DSP相互傳輸數(shù)據(jù)的 DSP 模式， DSP 模式實現(xiàn)了 DSP 與 AIC23 的無縫連接，本文使用的是 DSP 模式。 BCLK— 接口時鐘信號，當 TLV320AIC23 作為 master 模式時時鐘由 AIC23 提供，作為 slave 模式時時 鐘由 DSP 產(chǎn)生。其輸入和輸出的模擬信號的增益都能通過編程耳機的輸出放大器來設置調(diào)節(jié)，它還支持麥克風輸