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数字信号处理实验4-DTMF信号探究
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2023-11-27
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数字信号处理实验4——DTMF信号探究
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-- 数字信号处理实验讲义--
1
实验四 综合实验
基本实验内容:
1、通过查阅资料,自学电话系统中 DTMF 信号的原理及其产生与检测方法。
原理与检测方法:
一个 DTMF 信号由两个单音频正弦信号组成,有一个低频组(697hz,770hz,
852hz,941hz),还有一个高频群(1209hz,1366hz,1477hz,1633hz),特点:
(1)所有音频都位于人的可听范围内,因此按键下去时人可以听到。
(2)8 个频率中没有一个频率是其他任意一个频率的倍数。
(3)任意两个频率的组合,相加或相减都不等于其他任意一个频率。
图 1
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88574206/bg2.jpg)
-- 数字信号处理实验讲义--
2
2、任意选择某个按键,产生该按键对应的 DTMF 信号,并用 8000Hz 的采样频率转换为
数字信号。根据该信号的频率特性,确定滤波器类型及技术指标,基于 Matlab 平台设
计滤波器(滤波器种类、设计方法等自定)和信号处理程序,将此 DTMF 信号的两个单
音(即两个频率分量)分别提取出来(注:设计两个滤波器,分别提取两个单音)。要
求所设计滤波器能屏蔽其他按键的 DTMF 信号。
由于要求所设计滤波器能屏蔽其他按键的 DTMF 信号,所以选择高频中最低的频率
与低频中最高的频率进行测试,即选择“*”。代码如图 2、3 所示。
图 2 图 3
运行结果如图 4-图 9 所示。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88574206/bg3.jpg)
-- 数字信号处理实验讲义--
3
图 4 图 5
图 6 图 7
图 8 图 9
如 图 所 示 , 滤 波 后 剩 下 的 高 频 为 0.3027 π , 对 应 模 拟 频 率 为 0.3027 π /2 π
*8000=1210.8Hz , 所 剩 下 的 低 频 为 0.2344 π , 对 应 模 拟 频 率 为 0.2344 π /2 π
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88574206/bg4.jpg)
-- 数字信号处理实验讲义--
4
*8000=937.6Hz。
3、掌握戈泽尔算法的原理和实现方法,设计利用该算法对 DTMF 信号进行频谱分析的
Matlab 函数(只分析 DTMF 信号对应的 8 个频点,要求函数具有一定的通用性,可以
适用不同点数、不同采样率信号的频谱分析),并验证所设计函数的正确性。注意:不
得调用 Matlab 自带的 goertzel 函数,要求按照戈泽尔算法原理,自行编程实现!
因为要求具有一定的通用性,且适用于不同采样率的信号的频谱分析,所以这些
量应该为输入量,不在函数中预先指定。
编程原理如图 10 所示
图 10
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