DTMF信号的生成.ppt

DTMF信号的生成 DTMF信号 DTMF信号生成 DTMF生成方法： 静态方法：播放录制好的信号及静音。 动态生成方式：硬件与软件方法。 专用硬件方法：使用专门的DTMF芯片产生和接收，比如HT9170,MT8880等。 DTMF信号生成 DTMF信号硬件电路原理： DTMF信号生成 软件生成DTMF 软件生成原理： sample=sin(n*2*PI*f/fs) sample:序数为n时的采样值； n:采样序数，由0开始递增 f:正弦波频率 Fs:采样频率。 DTMF信号生成 DTMF产生公式： sample（n）=A0+ALsin(n*2PI*fL/fs) +AHsin(n*2PI*fH/fs) A0:直流分量； AL:低频正弦波振幅； AH:高频正弦波振幅； fL:低频群频率； fH:低频群频率； fs:采样频率； DTMF信号生成 采样频率fs ：由于DTMF频率为697-1633Hz。 fs取8K即可。 采样精度8bit时： sample（n）=128+63*sin(n*2PI*fL/8000) +63*sin(n*2PI*fH/8000) 采样精度16bit时： sample（n）=32768+16383*sin(n*2PI*fL/8000) +16383*sin(n*2PI*fH/8000) DTMF信号生成 A0，AL，AH的推导（16bit）： 不考虑Q.24的规定情况下，可令 AL=AH=A 正弦信号Asin(n*2PI*f/fs)的峰峰值为2A,最小值为0 为保证信号幅度总为正，因为需加上直流分量A0。因此A0=2A sample（n）=2A+Asin(n*2PI*fL/fs) +Asin(n*2PI*fH/fs) DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 DTMF信号生成 正弦信号生成程序 DTMF信号生成程序 * LOGO 余恒 xiaoyustudio@sina.cn DTMF高低次群频率（HZ） 1209 1366 1477 1633 697 770 852 941 0≤sample（n）≤4A n位转换电路最大表示值为2n-1 samplemax（n） =4A= 2n-1 A= (2n-1)/4，取整为2n-2-1 16bit D/A时，A=16383 DSP软件生成DTMF 产生两个数字正弦波，将输出合成； 产生两个数字方波，再使用滤波器滤除二次以上谐波，将输出合成； 查表输出。 数字正弦波震荡器原理 数字震荡器的实质是使用IIR滤波器，通过把其极点放在单位圆上产生震荡。 sample=sin(n*2*PI*f/fs) 令x=n*2*PI*f/fs; 2*PI*f/fs 则序列： Z变换为： 上式在|Z|＞1时成立； 根据Z变换的基本原理及性质，序列X(n)及其Z变换X(z)存在一一对应的关系。 对于给定X(z)，可通过反Z变换得到X(n) 产生一个正弦波等价于利用上述公式设计一个二阶的IIR滤波器，使其传递函数就是正弦序列X(n)的Z变换。 系统传递函数: 滤波器的极点为 的根 由上式得出的结论： P1,2是一对复根，其幅值为1，相角为 幅值为1的极点在单位圆上，对应着一个数字振荡器。 振荡频率由系数A,B,C决定。 设计数字振荡器主要就是设计A,B,C这几个参数。 单位冲击响应下的差分方程： 传递函数 假设初始条件为0，则式①的Z反变换为 ① ② 令输入X(n)为单位冲激函数： n=1时， 代入②式 当n=0时， 当n=1时， 当n=2时， 当n=3时， …… …… 当n＞2以后： ③ 由以上推导得出的结论： n＞2以后，y(n)可由y(n-1)及y(n-2)计算 Y(n)为一递归差分方程 递归计算过程均为乘加表达式，非常适合DSP高效实现。 对于余弦序列 ，当n ＞2后，差分方程与正弦序列是一样的。 DSP生成DTMF信号原理示意： 以697Hz为例说明生成过程：