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TeamWork 数 字 信 号 处 理 在电话拨号系统中的应用 课题成员：B080217 易骁，荐卫青，田恩农，方狄 课题时间：2010-2011学年第一学期 前 言 数字信号处理与电话拨号系统有关系吗？ 当 然！ 有什么关系？ 首先请看 视频~ 目 录 视频剧情关键词 什么是DTMF DTMF的应用及特点 DTMF信号产生 用DSP技术实现DTMF信号解码 小结 什么是DTMF DTMF( Double Tone Multi一Frequency)即双音多频，是用两个特定的单音频组 合信号来代表数字信号以实现其功能的一种编码术。 两个单音频的频率不同，代表的数字或实现的功能也不同。这种电话机 中通常有16个按键，其中有10个数字键0~9和6个功能键＊、#、A、B、 C、D。由于按照组合原理，一般应有8种不同的单音频信号。因此可采 用的频率也有8种，故称之为多 频，又因它采用从8种频率中任 意抽出2种进行组合来进行编码， 所以又称之为“8中取2”的编码技 术。 DTMF的应用及特点 DTMF信号与电话拨号过程（假设用户B地址为‘7’） DTMF的应用及特点 应用 ? DTMF用于按键电话通信，近年来，DTMF信号还被广泛应用于需要交互控制的各种系统中，如语言菜单、电子邮件系统、电话银行和ATM机终端以及VOIP系统等。 ? DTMF使按键式电话机比转轮式电话机拥有更快的拨号速度，更高的使用效率，且易实现程控多功能化。 DTMF的应用及特点 特点 ?传输速率高； ?抗干扰性强； 为什么抗干扰性强？ 因为对于电话而言，干扰噪声源一般是人的声 音，比如一个人拿起话筒说话。经过研究人的话音 信号在0-4000Hz内，人可以发出DTMF中的某一 种频率的话音，但是却很难同时发出高频成分组和 低频成分组中的一对频率。 DTMF的应用及特点 例如（1209Hz，770Hz）对应按键4。同时这 些频率的选择也是经过了对人体声学的研究后得到 的是人的声带使用最少的频率组合，因此DTMF可 以避免人的话音干扰。 不仅如此，为了防止市话交换机接收器的误动作， 产生的双音频信号还必须满足以下要求： DTMF的应用及特点 （1）高、低频各1个且必须同时出现，才能被接收器检出为呼叫信号。 （2）高低频率的误差要小。我国的标准为 %，国外有的规定为 %，精度要求更高。 （3）高、低频电平的差 dB。 （4）高、低频两个频率组成的选号信号，持续时间 必须在40ms以上。 （5）由谐波互调引起的失真电平比基波电平至少要 低20dB DTMF的应用及特点 综上所述，正是因为ＤＴＭＦ信号本身具有独特的双音频组合形式，再加上对ＤＴＭＦ信号产生严格的审查要求，还有后面要讲到的精确的 　ＤＴＭＦ解码过程，所以使得ＤＴＭＦ信号有很强的抗干扰能力，不会造成误拨。 DTMF信号的产生 本次主要研究的是DTMF信号的检测理论以及实 现，只对DTMF信号的产生做简单说明:DTMF双音 频可以由两个可编程的二阶数字正弦振荡器产生， 其中一个用于产生行频，其中一个用于产生列频。 由于DTMF频率范围在697~1633HZ之间，根据抽样 定理可知，以8KHz速率抽样对DTMF信号没有影响。 下图示出了一对数字正弦滤波器的方框图 DTMF信号的产生 DTMF信号的产生 此次teamwork主要研究DTMF信号的解码，在 后面的实验中直接用计算机编程产生DTMF信号以 检测。 若要用到硬件实验扩展，可以借助音频编辑软 件cool edit编辑出DTMF信号。在此不做赘述。 DTMF信号解码 DTMF信号的检测原理 DTMF信号在语音频率范围内,应用于语音信号 因此，DTMF信号的干扰主要是信道中语音信号干 扰和信道噪声干扰等。这几类干扰中，由于语音信 号频率主要分布在300~3400Hz范围内，完全有可 能包含足够检测能量的DTMF信号，有可能把语音 信号解码成DTMF信号，造成系统的误接收，这种 现象称为语音拨号,DTMF信号检测器应能防止语音 拨号现象。 DTMF信号解码 DTMF信号的检测主要包括以下几个部分: ? 信号能量检测; ? 无其他DTMF信号门限检测; ? 高频群、低频群