matlab-双音多频信号(DTMF)的频谱分析matlab仿真-源码

clc; clear; close all; warning off; addpath(genpath(pwd)); N = 11; Fs_inicial = 8000; Fc_inicial = 2000; Wp = Fc_inicial/Fs_inicial; % Carregamento do sinal contendo os dígitos [data_orig, fs_orig] = audioread('DTMF013#.wav'); % Filtragem antes de iniciar o processo de detecção. Retirar possíveis frequências acima de 2kHz [b,a] = butter(2, Wp); data_filt = filter(b,a,data_orig); % Processo de subamostragem Data = data_filt(1:N:end); Fs = fs_orig/N; subplot(311); plot(Data); title('Sinal DTMF'); % Separação das frequências mais baixas (linhas) das mais altas (colunas) Fc_fpb = 960; Fc_fpa = 1190; Wp_fpb = Fc_fpb/(Fs/2); Wp_fpa = Fc_fpa/(Fs/2); [b1,a1] = butter(10, Wp_fpb,'low'); Signal_low = filter(b1,a1,Data); [b2,a2] = butter(10, Wp_fpa,'high'); Signal_high = filter(b2,a2,Data); subplot(312); plot(Signal_low); ylim([-1 1]); title('Sinal com frequências baixas DTMF'); subplot(313);plot(Signal_high); ylim([-1 1]); title('Sinal com frequências altas DTMF'); % Projeto dos filtros FIR Passa-Banda, utilizando a Janela de Hamming Ws1 = 627.3/(Fs/2); Wp1 = 688.5/(Fs/2); Wp2 = 709.5/(Fs/2); Ws2 = 767/(Fs/2); filtro1 = fir1(100, [Wp1 Wp2]); Ws1 = 847/(Fs/2); Wp1 = 929/(Fs/2); Wp2 = 957.15/(Fs/2); Ws2 = 1035.1/(Fs/2); filtro2 = fir1(100, [Wp1 Wp2]); Ws1 = 1088.1/(Fs/2); Wp1 = 1193/(Fs/2); Wp2 = 1229.2/(Fs/2); Ws2 = 1330/(Fs/2); filtro3 = fir1(100, [Wp1 Wp2]); Ws1 = 1202.4/(Fs/2); Wp1 = 1318/(Fs/2); Wp2 = 1358.1/(Fs/2); Ws2 = 1469.6/(Fs/2); filtro4 = fir1(100, [Wp1 Wp2]); Ws1 = 1329.3/(Fs/2); Wp1 = 1457/(Fs/2); Wp2 = 1501.15/(Fs/2); Ws2 = 1625/(Fs/2); filtro5 = fir1(100, [Wp1 Wp2]); % Passagem dos sinais pelos filtros FIR (STF) signal_697 = filter(filtro1, 1, Signal_low); signal_941 = filter(filtro2, 1, Signal_low); signal_1209 = filter(filtro3, 1, Signal_high); signal_1336 = filter(filtro4, 1, Signal_high); signal_1477 = filter(filtro5, 1, Signal_high); figure(2) subplot(511); plot(signal_697); title('Linha 1 - Frequência de 697 Hz'); subplot(512); plot(signal_941); title('Linha 4 - Frequência de 941 Hz'); subplot(513); plot(signal_1209); title('Coluna 1 - Frequência de 1209 Hz'); subplot(514); plot(signal_1336); title('Coluna 2 - Frequência de 1336 Hz'); subplot(515); plot(signal_1477); title('Coluna 3 - Frequência de 1477 Hz'); % Regeneração dos sinais (Retificador R) signal_697_reg = abs(signal_697); signal_941_reg = abs(signal_941); signal_1209_reg = abs(signal_1209); signal_1336_reg = abs(signal_1336); signal_1477_reg = abs(signal_1477); figure(3) subplot(511); plot(signal_697_reg); title('Linha 1 - Frequência de 697 Hz - Regeneração do Sinal'); subplot(512); plot(signal_941_reg); title('Linha 4 - Frequência de 941 Hz - Regeneração do Sinal'); subplot(513); plot(signal_1209_reg); title('Coluna 1 - Frequência de 1209 Hz - Regeneração do Sinal'); subplot(514); plot(signal_1336_reg); title('Coluna 2 - Frequência de 1336 Hz - Regeneração do Sinal'); subplot(515); plot(signal_1477_reg); title('Coluna 3 - Frequência de 1477 Hz - Regeneração do Sinal'); % Projeto do Filtro de Pólo Único Wp3 = 100/(Fs/2); [b3, a3] = butter(1, Wp3); signal_spf1 = filter(b3, a3, signal_697_reg); signal_spf2 = filter(b3, a3, signal_941_reg); signal_spf3 = filter(b3, a3, signal_1209_reg); signal_spf4 = filter(b3, a3, signal_1336_reg); signal_spf5 = filter(b3, a3, signal_1477_reg); figure(4) subplot(511); plot(signal_spf1); title('Linha 1 - Frequência de 697 Hz - Envoltória do Sinal DTMF'); subplot(512); plot(signal_spf2); title('Linha 4 - Frequência de 941 Hz - Envoltória do Sinal DTMF'); subplot(513); plot(signal_spf3); title('Coluna 1 - Frequência de 1209 Hz - Envoltória do Sinal DTMF'); subplot(514); plot(signal_spf4); title('Coluna 2 - Frequência de 1336 Hz - Envoltória do Sinal DTMF'); subplot(515); plot(signal_spf5); title('Coluna 3 - Frequência de 1477 Hz - Envoltória do Sinal DTMF'); % Setor de Decisão s697 = signal_spf1 > 0.15; s941 = signal_spf2 > 0.15; s1209 = signal_spf3 > 0.15; s1336 = signal_spf4 > 0.15; s1477 = signal_spf5 > 0.15; index = 1; if(sum(and(s697,s1209))>1) DTMF(1,index) = 1; index = index + 1; end; if(sum(and(s697,s1477))>1) DTMF(1,index) = 3; index = index + 1; end; if(sum(and(s941,s1336))>1) DTMF(1,index) = 0; index = index + 1; end; if(sum(and(s941,s1477))>1) DTMF(1,index) = '#'; index = index + 1; end; disp('Você digitou os números: '); DTMF