dtmf信號(hào)系統(tǒng)的matlab仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁
2025-08-23 17:05本頁面
【導(dǎo)讀】信號(hào)，由美國AT&T貝爾公司實(shí)驗(yàn)室研制，并用于電話網(wǎng)絡(luò)中。這種雙音多頻信號(hào)制式不僅用在電話網(wǎng)絡(luò)中，還可以用于傳輸十進(jìn)。制數(shù)據(jù)的其他通信系統(tǒng)中，用于電子郵件和銀行系統(tǒng)中。電話發(fā)送DTMF信號(hào)選擇語音菜單進(jìn)行操作。字信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。本文著重介紹了一種快速的頻率檢測(cè)算法。——GEORTZEL算法的原理，以及該算法在雙音多頻撥號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用。產(chǎn)生及檢測(cè)接收系統(tǒng)進(jìn)行了仿真測(cè)試。一方面這種信號(hào)具有非常高的撥號(hào)。人工交換、機(jī)電交換、電子交換。早在1878年就出現(xiàn)了人工供電制交換機(jī)，它。借助話務(wù)員進(jìn)行話務(wù)連接。15年后步進(jìn)制的交換機(jī)問世，這種交換機(jī)屬于“直。接控制”方式，用戶通過話機(jī)撥號(hào)脈沖直接控制步進(jìn)接續(xù)器做升降和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。從而自動(dòng)完成用戶間的接續(xù)。這種交換機(jī)雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)接續(xù)，但存在著速度慢、
【正文】 所需之許多函數(shù)。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。因?yàn)橛辛诉@些工具箱，大量繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和分析可通過調(diào)用MATLAB 函數(shù)直接求解，大大提高了編程效率，其程序編譯和執(zhí)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 BASIC、 FORTRAN 和 C 等語言。 雙音多頻（ DTMF）系統(tǒng)的仿真 DTMF 信號(hào)的產(chǎn)生與識(shí)別仿真實(shí)驗(yàn)在 MATLAB 環(huán)境下進(jìn)行，編寫仿真程序，運(yùn)行程序，送入 8 位電話號(hào)碼，程序自動(dòng)產(chǎn)生每一位號(hào)碼數(shù)字相應(yīng)的 DTMF 信號(hào)，并送出雙頻聲音，再用 DFT 進(jìn)行譜分析，顯示每一位號(hào)碼數(shù)字的 DTMF 信號(hào)的 DFT 幅度譜，安照幅度譜的最大值確定對(duì) 應(yīng)的頻率，再安照頻率確定每一位對(duì)應(yīng)的號(hào)碼數(shù)字，最后輸出 8 位電話號(hào)碼，程序名為 exp8。 下面用 MATLAB 程序 對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行模擬，程序分四段：第一段（ 第 2～ 7行 ） 設(shè)置參數(shù)，并讀入 8 位電話號(hào)碼；第二段（第 9～ 20 行）根據(jù)輸入的 8 位電話號(hào)碼產(chǎn)生時(shí)域離散 DTMF 信號(hào)，并連續(xù)發(fā)出 8 位號(hào)碼對(duì)應(yīng)的雙音頻聲音；第三段（第 22～ 25 行）對(duì)時(shí)域離散 DTMF 信號(hào)進(jìn)行頻率檢測(cè)，畫出幅度譜；第四段（第 26～ 33 行）根據(jù)幅度譜的兩個(gè)峰值，分別查找并確定輸入的 8 位電話號(hào)碼。程序如下： 17 % DTMF 雙頻撥號(hào)信號(hào)的生成和檢測(cè)程序 ： %clear all。clc。 tm=[1,2,3,65。4,5,6,66。7,8,9,67。42,0,35,68]。 % DTMF 信號(hào)代表的 16 個(gè)數(shù) N=205。K=[18,20,22,24,31,34,38,42]。 %8 個(gè)基頻對(duì)應(yīng)的 8 個(gè) k 值 f1=[697,770,852,941]。 % 行頻率向量 f2=[1209,1336,1477,1633]。 % 列頻率向量 TN=input(39。鍵入 8 位電話號(hào)碼 = 39。)。 % 輸入 8 位數(shù)字 TNr=0。 %接收端電話號(hào)碼初值為零 for l=1:8。 %分別對(duì)每位號(hào)碼數(shù)字處理：產(chǎn)生信號(hào)，發(fā)聲，檢測(cè) d=fix(TN/10^(8l))。 %計(jì)算出第 l 位號(hào)碼數(shù)字 TN=TNd*10^(8l)。 for p=1:4。 for q=1:4。 if tm(p,q)==abs(d)。 break,end % 檢測(cè) 與 l 位號(hào) 碼相符的列號(hào) q end if tm(p,q)==abs(d)。 break,end % 檢測(cè) 與 l 位號(hào) 碼相符的行號(hào) p end n=0:1023。 % 為了發(fā)聲，加長(zhǎng)序列 x = sin(2*pi*n*f1(p)/8000) + sin(2*pi*n*f2(q)/8000)。% 構(gòu)成雙 音 頻信號(hào) sound(x,8000)。 % 發(fā)出聲音 pause() %相鄰信號(hào)響聲之間加 % 接收檢測(cè)端的程序 X=goertzel(x(1:N),K+1)。 % 用 Goertzel 算法計(jì)算 8 點(diǎn) DFT 樣本 val = abs(X)。 % 列出八點(diǎn) DFT 的摸 subplot(4,2,l)。 stem(K,val,39。.39。)。grid。xlabel(39。k39。)。ylabel(39。|X(k)|39。) % 畫出 8 點(diǎn) DFT(k)的 幅度 axis([10 50 0 120]) limit = 80。 %基頻檢測(cè)門限為 80 for s=5:8。 if val(s) limit, break, end % 查找列號(hào) end for r=1:4。 if val(r) limit, break, end % 查找行號(hào) end 18 TNr=TNr+tm(r,s4)*10^(8l)。 %將 8 位號(hào)碼表示成一個(gè) 8 位數(shù)，以便顯示 end disp(39。接收端檢測(cè)到的號(hào)碼為： 39。) % 顯示接收到的 8 位電話號(hào)碼 disp(TNr) 運(yùn)行程序，根據(jù)提示輸入 8 位電話號(hào)碼 12345678，回車后可以聽見 8 位電話號(hào)碼對(duì)應(yīng)的 DTMF 信號(hào)的聲音，并輸出響應(yīng)的頻譜圖，如圖 51 所示。左上角的第一個(gè)圖在 k=18 和 k=31 兩點(diǎn)出現(xiàn)峰值，所以對(duì)應(yīng) 第一位號(hào)碼數(shù)字 1，依次類推，其他 7 幅圖分別表示數(shù)字 2,3,4,5,6,7,8 對(duì)應(yīng)的 DTMF 信號(hào) DFT 的 8 點(diǎn)采樣的幅度值。最后顯示檢測(cè)到的電話號(hào)碼 12345678，如圖 52 所示。 圖 51 8位電話號(hào)碼 12345678的 DTMF信號(hào)在 8個(gè)近似基頻點(diǎn)的 DFT幅度 19 圖 52 顯示檢測(cè)到的電話號(hào)碼 20 6 結(jié)束語 本文采用 GEORTZEL 算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙音多頻信號(hào)的檢測(cè)，在 MATLAB環(huán)境下，對(duì)雙音多頻信號(hào)的解碼檢測(cè)過程進(jìn)行了模擬仿真 。 本文只是完成了雙音多頻撥號(hào)系統(tǒng)的軟件仿真，如何實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的硬件系統(tǒng)是 下一步需要研究和完成的工作。 在 做 MATLAB界面，做好以后同時(shí)會(huì)產(chǎn)一個(gè) M文件，只要把代碼編寫在對(duì)應(yīng)的控件中即可以方便的實(shí)現(xiàn)仿真。 試驗(yàn)結(jié)果表明基于 MATLAB 的 DTMF 編解碼具有速度快、精度高、穩(wěn)定性好以及便于靈活應(yīng)用等特點(diǎn)。而利用 MATLAB語言，可以較好地、快速地進(jìn)行算法的仿真 。 21 致 謝 本文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。每當(dāng)有什么不解之處，老師總是給予詳細(xì)的解答，而 老師對(duì)于 我們未來的生活更是給予了耐心的指導(dǎo)，并提出了寶貴的建議，使我終身受教。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)習(xí) 到了許多東西，同時(shí)也鍛煉了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)能力，使自己明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作和生活中都應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)，提高自身的知識(shí)水平和綜合素質(zhì)。相信此次課程設(shè)計(jì)讓我所體會(huì)到的人生哲理，必將成為今后生活和學(xué)習(xí)中的巨大財(cái)富，使我終生受益。在此深切的感謝這些幫助，鼓勵(lì)和關(guān)心過我的老師們 ! 22 參考文獻(xiàn) [1] 高西全、丁玉美、闊永紅 .數(shù)字信號(hào)處理 — 原理、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用 .電子工業(yè)出版社 ,2020 [2] 程佩青 .數(shù)字信號(hào)處理教程 .清華大學(xué)出版社 ,2020 年 , 第二版 [3] Joyce van de Vegte,侯正信 ,王國安譯 .數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ) .電子科工業(yè)出版社 ,2020 年 [4] 趙霞 .雙音多頻信號(hào)產(chǎn)生及解碼研究 .微電子學(xué) ,2020 年 ,第 6 期 [5] 陳懷琛 .數(shù)字信號(hào)處理教程 — MATLAB 釋疑與實(shí)現(xiàn) .電子工業(yè)出版社 ,2020 [6] 石明衛(wèi) .基于 GEORTZEL算法實(shí)現(xiàn)高效多路 DTMF 檢測(cè) . 電訊技術(shù) ,2020年 [7] 胡廣書 .數(shù)字信號(hào)處理 —— 理論算法與實(shí)現(xiàn) .清華大學(xué)出版社 ,1993 年 [8] 李正周 . MATLAB 數(shù)字信號(hào)處理與應(yīng)用 . 北京 :清華大學(xué)出版社， 2020 [9] 徐明遠(yuǎn)，劉 增力 MATLAB 仿真在信號(hào)處理中的應(yīng)用 .西安 :電子科技大學(xué)出版社， 2020 [10]吳大正 .信號(hào)與線性系統(tǒng)分析 .高等教育出版社 ,2020 [11]樊昌信、曹麗娜 . 通信原理 .國防工業(yè)出版社 ,2020 年 ,第六版 [12]丁玉美，高西全編著 .數(shù)字信號(hào)處理 . 西安 :電子科技大學(xué)出版社， 2020 23
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