dtmf信號(hào)系統(tǒng)的matlab仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(參考版)
2025-06-25 08:59本頁(yè)面
【正文】 [10],2006[11]樊昌信、曹麗娜. ,2007年,第六版[12]丁玉美，. 西安:電子科技大學(xué)出版社，200523。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。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(lái)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。而利用MATLAB語(yǔ)言，可以較好地、快速地進(jìn)行算法的仿真。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(xiě)在對(duì)應(yīng)的控件中即可以方便的實(shí)現(xiàn)仿真。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206 結(jié)束語(yǔ)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(guò)程進(jìn)行了模擬仿真。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(lèi)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。接收端檢測(cè)到的號(hào)碼為：39。 if val(r) limit, break, end % 查找行號(hào)end18 TNr=TNr+tm(r,s4)*10^(8l)。 %基頻檢測(cè)門(mén)限為80 for s=5:8。|X(k)|39。)。xlabel(39。)。 stem(K,val,39。 % 用Goertzel算法計(jì)算8點(diǎn)DFT樣本 val = abs(X)。% 構(gòu)成雙音頻信號(hào) sound(x,8000)。 break,end % 檢測(cè)與l位號(hào)碼相符的行號(hào)p end n=0:1023。 if tm(p,q)==abs(d)。 for p=1:4。 %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))。 % 輸入8位數(shù)字TNr=0。鍵入8位電話號(hào)碼= 39。 % 行頻率向量f2=[1209,1336,1477,1633]。K=[18,20,22,24,31,34,38,42]。42,0,35,68]。4,5,6,66。clc。下面用MATLAB程序?qū)υ撓到y(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(huà)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。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(guò)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(guò)了BASIC、FORTRAN和C等語(yǔ)言。（5）豐富的程式工具箱 ―MATLAB的程式工具箱融合了套裝前軟體的優(yōu)點(diǎn)，與一個(gè)靈活的開(kāi)放但容易操作之環(huán)境，這些工具箱提 供了使用者在特別應(yīng)用領(lǐng)域所需之許多函數(shù)。16（3）高階但簡(jiǎn)單的程式環(huán)境 ―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(xiě)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。它有如下的特點(diǎn)：（1）功能強(qiáng)的數(shù)值運(yùn)算 ―在MATLAB環(huán)境中，有超過(guò)500種數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、科學(xué)及工程方面的函數(shù)可使用，函數(shù)的標(biāo)示自然，使得問(wèn) 題和解答像數(shù)學(xué)式子一般簡(jiǎn)單明了，讓使用者可全力發(fā)揮在解題方面，而非浪費(fèi)在電腦操作上。技術(shù) ● 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真● 財(cái)務(wù)與金融工程 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù) ●MATLAB 產(chǎn)品族可以用來(lái)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 ●155 雙音多頻（DTMF）系統(tǒng)的Matlab實(shí)現(xiàn) Matlab簡(jiǎn)介MATLAB是由美國(guó)mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。按照＝8KHz，N＝205，算出8個(gè)頻率及其二次諧波對(duì)應(yīng)k值，和k取整數(shù)時(shí)的頻率誤差見(jiàn)表2。 DFT的頻率采樣點(diǎn)頻率為（k=0,1,2,,N1），相應(yīng)的模擬域采樣14點(diǎn)頻率為（k=0,1,2,,N1），希望選擇一個(gè)合適的N，使用該公式算出的能接近要檢測(cè)的頻率，或者用8個(gè)頻率中的任一個(gè)頻率代入公式中時(shí)，得到的k值最接近整數(shù)值，這樣雖然用幅度最大點(diǎn)檢測(cè)的頻率有誤差，但可以準(zhǔn)確判斷所對(duì)應(yīng)的DTMF頻率，即可以準(zhǔn)確判斷所對(duì)應(yīng)的數(shù)字或符號(hào)。序列的N點(diǎn)DFT是對(duì)序列頻譜函數(shù)在0～區(qū)間的N點(diǎn)等間隔采樣，如果是一個(gè)周期序列，截取周期序列的整數(shù)倍周期，進(jìn)行DFT，其采樣點(diǎn)剛好在周期信號(hào)的頻率上，DFT的幅度最大處就是信號(hào)的準(zhǔn)確頻率。按照Tpmin=,Fs=8KHz,算出對(duì)信號(hào)最少的采樣點(diǎn)數(shù)為Nmin=Tpmin*Fs≈110。按照采樣定理，信號(hào)的最高頻率不能超過(guò)折疊頻率，≥3266Hz。如果發(fā)現(xiàn)二次諧波很大，則認(rèn)為不是DTMF信號(hào)。 頻譜分析的頻率范圍 要檢測(cè)信號(hào)的頻率范為697～1633Hz，但考慮存在語(yǔ)音干擾，除了檢測(cè)這8個(gè)頻率外，還要檢測(cè)它們的二次倍頻的幅度大小。DFT的分辨率和對(duì)信號(hào)的觀察時(shí)間Tp有關(guān)，Tpmin=1/F=1/73=。134 檢測(cè)雙音多頻信號(hào)（DTMF）的DFT參數(shù) 用DFT檢測(cè)模擬DTMF信號(hào)所含有的兩個(gè)音頻頻率，即為用DFT對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行頻譜分析的問(wèn)題，要確定三個(gè)參數(shù)：采樣頻率Fs，DTF的變換點(diǎn)數(shù)N，需要對(duì)時(shí)間的觀察長(zhǎng)度Tp。w=exp(i*2*pi*k/N)。x1=[x,0]。它根據(jù)輸入序列x（n）和指定的DFT樣本的序號(hào)k計(jì)算待求的DFT樣本X。8個(gè)濾波器的中心頻率分別對(duì)應(yīng)8種音頻。由此得到=。圖31單極點(diǎn)濾波器圖32戈澤爾算法的濾波器組在圖31中存在一次復(fù)乘算法，為了避免復(fù)乘算法，將一階純極點(diǎn)濾波器變?yōu)槎A濾波器，推導(dǎo)如下 （）按照?qǐng)D32所示。對(duì)式（）進(jìn)行Z變換，得到濾波器的系統(tǒng)函數(shù)11 （）該濾波器是一個(gè)一階純極點(diǎn)濾波器，極點(diǎn)為，極點(diǎn)頻率為。假設(shè)長(zhǎng)度為N的序列x（n）的N點(diǎn)DFT用X（k）表示，因?yàn)? （）因此 k=0,1,
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