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DSP课程设计

实验报告

DTMF信号的产生及检测

院（系）：电子信息工程学院通信工程专业

设计人员：宋佳阳学号

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目录

一、设计任务书.

二、设计内容.

三、设计方案、算法原理说明.

1.DTMF信号的产生

2.DTMF信号的检测

四、程序设计、调试与结果分析.

1.程序设计部分：

2.调试与结果分析部分：

五、设计（安装）与调试的体会.

六、参考文献.

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一、设计任务书

设计要求及目标

基本部分：

（1）使用C语言编写DTMF信号的发生程序，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，检测到的DTMF编码在屏幕上

显示。

发挥部分：

利用DTMF信号完成数据通讯的功能，并试改进DTMF信号的规定指标，使

每秒内传送的DTMF编码越多越好。

二、设计内容

双音多频DTMF（DualToneMultiFrequency）是在按键式电话机上得到广

泛应用的音频拨号信令，一个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。如图2-1所示。

图2-1DTMF信令的编码

要用DSP产生DTMF信号，只要产生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。

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三、设计方案、算法原理说明

1.DTMF信号的产生

DTMF发生器基于两个二阶数字正弦振荡器，一个用于产生行频，一个用于

产生列频。DSP只要装载相应的系数和初始条件，就可以只用两个振荡器产生所

需的八种音频信号。典型的DTMF信号频率范围是700～1700Hz，选取8000Hz

作为采样频率，即可满足奈奎斯特定理。

正弦波是任何波形构成的基本元素，产生正弦波的方法一般有：查表法和计

算法（泰勒级数展开法或数字正弦振荡器法）。

这里我们使用计算法产生正弦波，有以下两种方案：

方案一：使用数字正弦振荡器计算法产生正弦波

图3-1DTMF数字振荡器对

由图3-1所示数字振荡器对的框图，可以得到DTMF数字振荡器对的二阶系统

函数的差分方程为：

其中，，，为采样频率，为输出正弦

波的频率，为输出正弦波的幅度。该式初值为，。

其中，上面一个数字振荡器用于产生行频，下面一个数字振荡器用于产生列

频，将行频信号和列频信号通过加法器进行叠加即可产生DTMF信号。

方案二：使用sin函数产生正弦波

直接利用sin函数生成离散的正弦值，其生成DTMF信号的方程为：

y[t]=sin(t*2*pi*f1/fs)+sin(t*2*pi*f2/fs)

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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，由前面的分析可知，采样频率应该设定为8000Hz。

将行频信号的采样值与列频信号的采样值进行叠加，即可得到序数为t时