DTMF实验报告李卫霞彭菲.doc

DSP课程设计 实 验 报 告 设计题目 院（系）： 电子信息工程学院 设计人员： 李卫霞 学号 彭 菲 成绩： 工程设计50 报告20 答辩30 总分 评语： 指导教师签字： 日期： 目 录 一、设计任务书……………………………………………………………1 二、设计内容………………………………………………………………5 三、设计方案、算法原理说明……………………………………………10 四、程序设计、调试与结果分析…………………………………………15 五、设计（安装）与调试的体会…………………………………………25 六、参考文献………………………………………………………………26 一、设计任务书 要求完成的任务： （1）编写C语言程序，并在CCS集成开发环境下调试通过。 （2）实现设计所要求的各项功能。 （3）按要求撰写设计报告。 要求达到的目的： (1) 熟悉CCS的编程环境和基本试验调试流程和方法； (2) 熟悉并掌握使用C语言编写较为复杂的程序并用CCS实现； (3) 了解并掌握DTMF信号的产生和检测远离核试验流程； (4) 熟练使用软件CCS5000对程序的完整调试过程。 二、设计内容 （1）使用C语言编写DTMF信号的产生程序，要求循环产生0~9、*、#、A、B、C、D对应的DTMF信号，并且符合CCITT对DTMF信号规定的指标。 （2）使用C语言编写DTMF信号的检测程序，通过Goertzel算法在输入信号中提取频谱信息，通过对检测结果作有效性检查来识别各DTMF信号所对应对应的数字按键信息，并循环显示检测到的数字按键号。 三、设计方案、算法原理说明 双音多频DTMF（Dual Tone Multi Frequency）逐渐在全世界范围内使用在按键式电话机上，因其提供更高的拨号速率，迅速取代了传统转盘式电话机使用的拨号脉冲信令。作为实现电话号码快速可靠传输的一种技术，它具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度，因此，可广泛用于电话通信系统中。但绝大部分是用作电话的音频拨号。另外，它也可以在数据通信系统中广泛地用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输。 DTMF 信号由两个频率的音频信号叠加构成。这两个音频信号的频率分别来自两组预定义的频率组：行频组和列频组。每组分别包括4 个频率，分别抽出一个频率进行组合就可以组成16 种DTMF 编码，分别记作0~9、*、#、A、B、C、D。如下图所示： 要用DSP 产生DTMF 信号，只要通过两个正弦波叠加在一起即可；DTMF 检测时采用改进的Goertzel 算法，从频域有哪些信誉好的足球投注网站两个正弦波的存在。 （一）DTMF信号的产生 DTMF编码器基于两个二阶数字正弦波振荡器，一个用于产生行频，一个用于产生列频。向DSP装入相应的系数和初始条件，就可以只用两个振荡器产生所需的八个音频信号。典型的DTMF信号频率范围是700～1700Hz，选取8000Hz作为采样频率，即可满足Nyquist条件（Nyquist定理：为了正确判定信号频率，信号在一个周期内至少被采样两次。） 正弦波是任何波形构成的基本单元，产生正弦波的方法一般有：采样回放法、查表法、泰勒级数展开法、数字正弦振荡器法。 我们用的是sin函数产生离散的正弦值，因为这种方法我们比较熟悉而且通过查阅资料这种方法的也能达到误差要求，生成DTMF的公式为：buffer[t]=sin(t*2*pi*f1/fs)+sin(t*2*pi*f2/fs)，其中t为采样序数，由0开始递增；f1，f2为生成DTMF信号的两个正弦波的频率；fs为采样频率；buffer[t]为序数t时的得出的采样值。将这些数据转换为Q15格式然后通过codec发送出去。 　　CCITT对DTMF信/接收率10个数字，即每个数字100ms。代表45ms，但不超55ms。100ms=8kHZ），即1秒采样8000个点，则100ms采样800个点，我们设置800个点的缓存，其中用400个存产生的DTMF信号值，即音频信号必须持续50ms，另外400个存0值，即静音信号。 （二）DTMF信号的检测 DTMF检测是对进入解码端的信号进行检测，并把双音频信号转换成对应的数字信息。它是一个比DTMF产生更加复杂过程。由于数据流是连续的，为了保证DTMF检测的实时性，因此要求检测过程必须是实时连续的。 在输入信号中检测DTMF 信号，需要在输入的数据信号流中连续地有哪些信誉好的足球投注网站DTMF 信号频谱的存在。整个检测过程分两步：首先采用Goertzel 算法在输入信号中提取频谱信息；接着作检测结果的有效性检查。 DT