双音多频DTMFMATLABGUI信号仿真课程设计.doc

课程设计报告书 摘?? 要所谓双音多频（DTMF），就是用两个频率——行频和列频来表示电话机键盘上的一个数字。DTMF 电话的指令正在迅速的取代脉冲指令。除了在电话呼叫信号中使用外，DTMF 还广泛的使用在交互式控制应用，例如电话银行、电子邮件甚至家电远程控制等，用户可以从电话机发送DTMF 信号来做菜单选择。本文基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真实现。主要涉及到电话拨号音合成的基本原理及识别的主要方法，利MATLAB 软件以及 DFT 算法实现对电话通信系统中拨号音的合成与识别。并进一步利用 MATLAB 中的图形用户界面 GUI 制作简单直观的模拟界面。还能够利用矩阵不同的基频合成 0 － 9 不同按键的拨号音，并能够对不同的拨号音加以正确的识别，实现由拨号音解析出电话号码的过程，进一步利用 GUI 做出了简单的图形操作界面。本文具有界面清楚，画面简洁，易于理解，操作简单的优点，从而实现对电话拨号音系统的简单的信号仿真。关键词 ：双音多频（DTMF）? MATLAB?? GUI? 信号仿真 时间 设计内容 2012.12.21— 2013.1.3 五个组员一起查阅资料，商量确定方案 2013.1.7— 2013.1.8 设计总体方案—— 负责编程与设计程序， 负责整合资料， 负责记录日常工作及解决课程设计过程中出现的一些意外情况。 2013.1.9— 2013.1.10 和 负责将各个子模块程序整合起来， 和 负责制作程序的gui界面， 负责总程序的调试 2012.1.11 五人一起制作课程设计报告，并答辩完成课程设计 目 录 1 引言?32 双音多频系统MATLAB的设计与实现 …………………………………………4 3 双音多频（DTMF）信号的 3．1 ?6 3．3．36.2.1 默认模块?17 6.2.2 按键模块设计?17 6．图形电话拨号面板的制作?22 6．DTMF 信号的检测识别?23 6．DTMF的整体界面设计结果?237 结? 论?258 参考文献1 引言??? 双音多频（Dual Tone Multi Frequency， DTMF）信号是音频电话中的拨号信号，由美国ATT贝尔公司实验室研制，并用于电话网络中。这种信号制式具有很高的拨号速度，且容易自动监测识别，很快就代替了原有的用脉冲计数方式的拨号制式。这种双音多频信号制式不仅用在电话网络中，还可以用于传输十进制数据的其它通信系统中，用于电子邮件和银行系统中。这些系统中用户可以用电话发送DTMF信号选择语音菜单进行操作。?? DTMF信号系统是一个典型的小型信号处理系统，它要用数字方法产生模拟信号并进行传输，其中还用到了D/A变换器；在接收端用A/D变换器将其转换成数字信号，并进行数字信号处理与识别。为了系统的检测速度并降低成本，还开发一种特殊的DFT算法，称为戈泽尔(Goertzel)算法，这种算法既可以用硬件（专用芯片）实现，也可以用软件实现。下面首先介绍双音多频信号的产生方法和检测方法，包括戈泽尔算法，最后进行模拟实验。下面先介绍电话中的DTMF信号的组成。在电话中，数字0~9的中每一个都用两个不同的单音频传输，所用的8个频率分成高频带和低频带两组，低频带有四个频率：679Hz，770Hz，852Hz和941Hz；高频带也有四个频率：1209Hz，1336Hz，1477Hz和1633Hz.。每一个数字均由高、低频带中各一个频率构成，例如1用697Hz和1209Hz两个频率，信号用 表示，其中 ，这样8个频率形成16种不同的双频信号。具体号码以及符号对应的频率如表1所示。表中最后一列在电话中暂时未用。?????????????? 表1?? 双频拨号的频率分配???1209Hz?1336Hz 1477Hz?633Hz 697Hz??? 1? 2? 3? A770Hz??? 4? 5??? 6???? B852Hz??? 7??? 8??? 9? C942Hz??? *??? 0??? #??? D??? DTMF信号在电话中有两种作用，一个是用拨号信号去控制交换机接通被叫的用户电话机，另一个作用是控制电话机的各种动作，如播放留言、语音信箱等。音多频系统的MATLAB设计与实现MATLAB工具简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及