基于dsp的dtmf信號的檢測-在線瀏覽
2025-01-13 03:52本頁面
【正文】 2 個按鍵是我們比較熟悉的按鍵 , 另外由第 4 列確定的按鍵作為保留 , 為今后他用。同時為了避免標(biāo)準(zhǔn)率之間的諧波干擾出現(xiàn)，故所列最高標(biāo)準(zhǔn)頻率小于最低標(biāo)準(zhǔn)頻率的三次諧波頻率。 （ 1）并列發(fā)送 并列發(fā)送是同時發(fā)送幾個頻率。所以不宜采用三個以上的頻率并列發(fā)送，一般均采用雙頻并列發(fā)送，且選用標(biāo)準(zhǔn)頻率 避開諧波 的影響。同時由于是串行發(fā)送，同樣多的頻率的排列組合數(shù)比并列的多，因此編碼容量大。 （ 3）串、并組合發(fā)送 將并列、串列發(fā)送組合起來，這樣它就吸收了并、串列發(fā)送各自的長處，彌補了各自的不足。但在串、并列組合時要特別注意的是合理選擇所使用的音頻 頻率，有效減少二次諧波所產(chǎn)生的寄生干擾，以減少誤碼。電話中的雙音多頻信號（ DTMF）有兩種作用：一是用于雙音多頻信號的撥號，去控制交換機接通被叫的用戶電話機；二是利用雙音多頻信號控制電話各種動作。 圖 A2中包括了兩個二次諧波數(shù)字振蕩器。其中 b0=Asinω 0， a1=2cosω 0,a2=1 對應(yīng)的極點分別為 P 2=e177。為應(yīng)用方便可以通過選取初值而避免將一個δ脈沖作為輸出條件。 y(2)=Asinω 0,其中ω 0=2π f0/fs, f0為所需產(chǎn)生的頻率，fs為采樣頻率， 根據(jù) Nyquist 采樣定理對于最高頻率不高于 4 kHz 的信號都可以完整地恢復(fù)。其系統(tǒng)差分方程為： y (n) =a1y (n 1) a2y (n 2) (E4)， 其中 a1=2cosω 0。初值條件 y ( 1)=0； y(2)= Asinω 0, A為輸出正弦波的幅度。 其余時間為靜音信號 , 用以區(qū)別兩個 DTMF數(shù)字信號。 2． 3． Goertzel算法 Goertzel 算法執(zhí)行離散傅立葉變換（ Discrete Fourier Transform） ,這個算法較為精簡，而且每個頻率只需要一個實數(shù)系數(shù)就可以決定值的振幅；但是，正確計算數(shù)值振幅和相位時需要復(fù)數(shù)系數(shù)，故需要較復(fù)雜的程序，借助只計算音調(diào)頻率的振幅而忽略相位的計算，我們可以簡化 DTMF信號的譯碼工作。 Goertzel算法是 DTMF信號檢測的核心，它利用二極點的 IIR濾波器計算離散傅立葉變換值，快速 有效的提取輸入信號的頻譜信息。沖激響應(yīng)為 hk(n)的濾波器，他的系數(shù)函數(shù)可表示為 1()11k kNHz Wz?? ?? （ E9） 該濾波器在單位圓上的頻率 Wk=2π k/N處有一個極點。 我們可以利用對應(yīng)于式（ E9）給定的濾波器的差分方程來遞推計算 yk(n),而不是按式（ E5）通過卷積來實現(xiàn) DFT的計算，因此我們有 yk(n)=WNkyk(n1)+x(n) (E10) 初始條件： yk(1)=0 所期望的輸出是 X(k)=yk(N),其中 k=0,1,…， N1，為了完成這一計算，我們可以一次計算并儲存相位因子 WNk。 對 n=0,1,… ,N，式 (E12)中的遞推關(guān)系可迭代進行。因此，對實輸入序列 x(n)，該算法通過 N+1次實數(shù)乘法不僅得到 X(k)，而且由于對稱性也得到 X(Nk)的值。 2． 4． TMS320C54X系列 DSP芯片特點 C54X是為實現(xiàn)低功耗、高性能而專門設(shè)計的定點 DSP芯片， C54X的主要特點包括： ? CPU （ 1） 先進的多總線結(jié)構(gòu)（ 1條程序總線、 3條數(shù)據(jù)總線和 4條地址總線）。 （ 3） 17位 17位并行乘法器和一個 40位專門的加法器，用于非流水線的單周期乘法 /累加器（ MAC）操作。 （ 5） 指數(shù)編碼器 E，用來在一個單周期內(nèi)計算一個 40位累加器中數(shù)值的指數(shù)。 ? 存儲器 192字 16位可尋址的存儲器空間（ 64K字的程序空間、 64K字的數(shù)據(jù)空間和 64K字的 I/O），對于 C54 C54 C540 C5410和 C5420 DSP，可以擴展程序空間為 8MB。 （ 2） 用于程序和數(shù)據(jù)管理的塊存儲器移動指令。 （ 4） 2或 3個操作數(shù)同時讀的指令。 （ 6） 條件存儲指令。 ? 片內(nèi)外設(shè) （ 1） 軟件可編程的等狀態(tài)發(fā)生器。 （ 3） 具有內(nèi)部振蕩器或外部時鐘源的片內(nèi)鎖相環(huán)（ PLL）時鐘發(fā)生器。 （ 5） 具有總線保時器特性的數(shù)據(jù)總線。 （ 7） 端口。 ? 25/20/15/12。 ? 電源。 （ 2） 控制可以禁止 CLKOUT信號 ? 仿真標(biāo)準(zhǔn)符合 。 DTMF 編解碼器在編碼時將擊鍵或數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成雙音信號并發(fā)送，解碼時在收到的 DTMF 信號中檢測擊鍵或數(shù)字信息的存在性。 DTMF的編解碼方案無需過多的計算量，可以很容易的在 DSP 系統(tǒng)里與其他任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。 圖 A3 DTMF數(shù)字 在 DSP芯片 TMS320C5402中， DTMF信號的產(chǎn)生是由兩個正弦波的疊加而成的。正弦波的產(chǎn)生由查表程序獲得。 ～ 180176。 ～ 360176。根據(jù)頻率的不同在一個周期內(nèi)間隔不同的點數(shù)，來實現(xiàn)產(chǎn)生不同頻率的正弦波。最后將兩個存儲單元的數(shù)據(jù)疊加，得到所需要的 DTMF信號。根據(jù)奈氏定理（ Nyquist Criterion） 取信號頻率至少是信號最高頻率的 2倍。 ATamp。因此按鍵產(chǎn)生雙音多頻信號時，相繼的兩個信號間隔一段時間；解碼器利用這個間隔識別出雙音多頻信號，而且要識別出間隙信息。然后，雙音多頻信號被解碼器識別為相應(yīng)的數(shù)字。因此流 程包含音頻任務(wù)和靜音任務(wù)。 程序流程圖如 A4所示： 3。 2。 DTM F 的解碼主要完成對有效行列頻率的檢測以及對按鍵的判決。在檢測 DTMF信號時 , 不
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