基于dsp的dtmf信號(hào)的檢測(cè)(參考版)
2024-11-14 03:52本頁(yè)面
【正文】 試驗(yàn)測(cè)試表明基于 DSP 的 DTM F 編 解碼具有速度快、精度高、穩(wěn)定性好、易于集成以及便于靈活應(yīng)用等特點(diǎn) , 非常適合在各種DSP 系統(tǒng)中應(yīng)用。 MATLAB 驗(yàn)證 DTMF信號(hào)的產(chǎn)生與檢測(cè) 7。用楨的概念替代逐個(gè)樣點(diǎn)減少了調(diào)用的開銷，提高了 DTMF 解碼器的 MIPS 性能。增益控制避免了在 Goertzel程序中對(duì)典型溢出的檢測(cè)，從而提高了算法的速度。 DTMF 編碼大約執(zhí)行 150 萬(wàn)條指令，而單獨(dú)的 DTMF 解碼器大約每秒執(zhí)行 800 萬(wàn)條指令。性能分析 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過軟件的解決方法，利用了一個(gè)單獨(dú)的 DSP 具有同時(shí)處理多個(gè)通道的能力將編碼器和解碼器都設(shè)計(jì)成多通道的實(shí)現(xiàn)模型。 4。 最后，程序檢查那些最大信號(hào)是否高于某一臨界值，同時(shí)其相對(duì)應(yīng)的二次諧波是否低于另一個(gè)臨界值。 第三，這個(gè)程序?yàn)槊總€(gè)組群的最強(qiáng)信號(hào)的振幅和 組群剩下的音頻振幅做比較。因?yàn)殡娫捪到y(tǒng)頻率響應(yīng)造成 Hightone 的衰減 。如果最大信號(hào)不高于最小值則程序不在做任何處理，并繼續(xù)收集采樣集合。這種操作可以求得 8個(gè) DTMF基本頻率中的每一個(gè)信號(hào)和 DTMF頻率中每一個(gè)二次諧波的振幅強(qiáng)度。 2。 （ 6） 最后要檢測(cè)數(shù)字信息之后是否有停頓狀態(tài)，只 有這樣才將當(dāng)前的數(shù)字作為有效數(shù)字。 （ 4） 二次諧波分量是否小于某個(gè)值。因此，要設(shè)置一門限值。 3 DTMF信號(hào)有效性的檢測(cè) 得到了 DTMF信號(hào)的基波以及二 次諧波的頻譜平方信息后，需要通過一系列檢測(cè)才能確定信號(hào)的有效性： （ 1） DTMF信號(hào)的強(qiáng)度是否足夠大，行列頻率分量平方幅度和是否高于規(guī)定的門限值。 3。 Goertzel 算法的 IIR 濾波器結(jié)構(gòu) , 使得可以對(duì)輸入序列實(shí)時(shí)進(jìn)行處理 , 將輸入序列分別通過 8 個(gè)濾波器計(jì)算出相應(yīng)的值 , 和門限比較器比較 , 來(lái)判斷有效行頻和列頻。 這樣計(jì)算 X（ k）時(shí)，僅有一個(gè)復(fù)系數(shù)： ( ) ( ) ( ) ( 1 )kk N kX k y N v N W v N? ? ? ? DTMF檢測(cè)時(shí)只需幅度信息，不必考慮其相位，這樣計(jì)算頻率時(shí)可以去掉復(fù)數(shù)系數(shù)。 2 DSP中實(shí)現(xiàn) DTMF頻譜信號(hào)的提取 Goertzel 算法實(shí)現(xiàn)如圖 A5的算法模 型，它由前向通路和后向通路組成，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)如 1121() 1 2 c o s ( 2 / )kNk WzHz k N z z??????? ?? 所示， 其中 2 kjk NNWe??? ；前、后向的差分方程如 ( ) 2 c os( 2 / ) ( 1 ) ( 2) ( )k k kv n k N v n v n x n?? ? ? ? ?所示。 3。整個(gè)檢測(cè)過程分兩步： （ 1）采用 Goertzel 算法在輸入信號(hào)中提取頻譜信息 ，計(jì)算出八個(gè)基頻和八個(gè)二次諧波幅度的平方值。理論上證明當(dāng)計(jì)算的點(diǎn)數(shù)小于 log2 N 時(shí) ,Goertzel 算法比 FFT 更有效。 DTMF信號(hào)的解碼是基于 Goertzel 算法 。因此檢測(cè)二次諧波的作用就是區(qū)別 DTMF起后發(fā)送，解碼時(shí) DSP則采用改進(jìn)的 Goertzel算法，從頻域搜索兩個(gè)正弦波的存在。貝爾試驗(yàn)室所特意選定的這 8個(gè)頻 率 , 只在基波有較高的能量 。和以往模擬電路通過過零檢測(cè)來(lái)檢測(cè)有效頻率相比 , 采用DSP 可以從頻域直接分析有效頻率的存在。 1方法 ： 相對(duì)于 DTM F 編碼過程 ,DTM F 的解碼過程復(fù)雜得多。 2DTMF信號(hào)的檢測(cè) 3。總的采樣時(shí)間為 50ms，根據(jù)最高頻率 1633Hz，確定采集 400個(gè)樣點(diǎn)。靜音對(duì)正確識(shí)別連續(xù)的兩個(gè)或更多相同的數(shù)字是十分必要的。本質(zhì)上來(lái)說，一組按鍵會(huì)被翻譯成一組中間有靜音間隔的，維持一定時(shí)間的雙音多頻信號(hào)。T規(guī)定每秒最多按 10個(gè)鍵，即每個(gè)鍵時(shí)隙的最短 100ms，其中音頻實(shí)際持續(xù)時(shí)間至少為 45ms，不大于 55ms，時(shí)隙的其他時(shí)間內(nèi)保持靜默（靜音）。所以， 8k的采樣率滿足要求。 本設(shè)計(jì)中 DTMF信號(hào)的產(chǎn)生要注意的問題： 由于電話公司的數(shù)據(jù)數(shù)字化頻率 ，采樣頻率一般制定為 8k Samples/Sec,所以大部分電路都在此采樣頻率下運(yùn)行。保留一個(gè)存儲(chǔ)單元用來(lái)放置按鍵的號(hào)碼，開辟兩個(gè)存儲(chǔ)器單元分別存放行頻正弦波的采樣點(diǎn)和列頻正弦波的采樣點(diǎn)。 等分成 128個(gè)點(diǎn)存放在存儲(chǔ)器中。等分成 128個(gè)點(diǎn)，存放 在 DSP的存儲(chǔ)單元中；將 181176。首先將 0176。其產(chǎn)生方法為 : DSP 用軟件產(chǎn)生兩個(gè)正弦波疊加在一起后發(fā)送。 此外，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，每個(gè)數(shù)字都被編程一個(gè)十六進(jìn)制的形成，其范圍在 00H～ 0FH之間，這些編碼數(shù)字都在圖 A3中的括號(hào)中，比如數(shù)字 ’ 8’ ，將會(huì)在程序中被編成 09H。電話機(jī)鍵盤上每一個(gè)鍵通過由圖 A1所示的行頻與列 頻唯一確定。 3． TMS320C5402中實(shí)現(xiàn) DTMF信號(hào)的產(chǎn)生與檢測(cè) 3． 1 TMS320C5402中實(shí)現(xiàn) DTMF信號(hào)的產(chǎn)生 文章中提到 DTMF信號(hào)的兩種音調(diào)是由一個(gè)行音調(diào)和一個(gè)列音調(diào)的線性組合而成的，并由這種線性組合唯一確定。 （ 1） 可用 IDLE IDLE 2和 IDLE 3指令來(lái)控制功耗 ， 以工作在節(jié)電方式。 5/10/、定點(diǎn)指令執(zhí)行周期。 C54X DSP根據(jù)器件的信號(hào)不同，具有不同的配置端口數(shù)量。 （ 6） 可編程的定時(shí)器。 （ 4） 外部總線關(guān)控制可禁止外部數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制信號(hào)。 （ 2） 可編程的存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)換。 （ 7） 從終端快速返回。 （ 5） 具有并行存儲(chǔ)和并行加載的算術(shù)指令。 （ 3） 32位長(zhǎng)操作數(shù)指 令。 ? 指令集 （ 1）
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