电子信息毕业设计

***大学毕业设计（论文）题目：双音多频拨号系统的MATLAB仿真实现指导教师：***职称：***学生姓名：***学号：***专业：电子信息科学与技术院（系）：物理工程学院完成时间：2011年5月22日2011年5月22日-1-目录摘要...........................................................................................................................-2-Abstract.....................................................................................................................-3-第一章绪论.............................................................................................................-4-1.1前言.............................................................................................................-4-1.2数字信号简介.............................................................................................-4-1.3数字信号系统的优点.................................................................................-4-1.4数字滤波器.................................................................................................-5-1.5频率分析.....................................................................................................-6-第二章双音多频（DTMF）通信系统原理.........................................................-9-2.1双音多频（DTMF）简介..........................................................................-9-2.2双音多频（DTMF）信号的产生..............................................................-9-2.3双音多频（DTMF）信号的识别............................................................-10-第三章Goertzel算法............................................................................................-14-3.1Goertzel算法原理.....................................................................................-14-3.2Goertzel算法程序语句.............................................................................-17-第四章双音多频系统的MATLAB实现............................................................-19-4.1MATLAB简介..........................................................................................-19-4.2DTMF系统的MATLAB实现.................................................................-21-第五章DTMF系统的MATLABGUI设计........................................................-25-5.1DTMF系统的MATLABGUI界面设计.................................................-25-5.2DTMF系统的MATLABGUI程序设计.................................................-26-第六章结束语.......................................................................................................-29-致谢.........................................................................................................................-29-参考文献.................................................................................................................-30--2-摘要双音多频(DualToneMultiFrequency,简称DTMF），电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令，通常用于发送被叫号码。它是由贝尔实验室开发的信令方式，通过承载语音的模拟电话线传送电话拨号信息。每个数字利用两个不同频率突发模式的正弦波编码，选择双音方式是由于它能够可靠地将拨号信息从语音中区分出来。一般情况下，声音信号很难造成对DTMF接收器的错误触发。本文着重介绍了一种快速的频率检测算法——GEORTZEL算法的原理，以及该算法在双音多频拨号检测系统中的应用。并根据此算法设计出了相应的滤波器，利用MATLAB在计算机上对双音多频的信令产生及检测接收系统进行了仿真测试,并且利用MATLABGUI功能设计拨号面板。关键词：MATLABGUI;GEORTZEL算法;双音多频;数字信号处理;傅立叶变换;-3-AbstractDual-tonemulti-frequencysignaling(DTMF)isusedfortelecommunicationsignalingoveranalogtelephonelinesinthevoice-frequencybandbetweentelephonehandsetsandothercommunicationsdevicesandtheswitchingcenter.TheversionofDTMFthatisusedinpush-buttontelephonesfortonedialingisknownasTouch-Tone.ItwasfirstusedbyAT&Tincommerceasaregisteredtrademark.Innormalcircumstances,thesoundsignalisdifficulttoresultinfalsetriggeringDTMFreceiver.Thisarticlespeciallyintroducedthetheoryofafastcheckalgorithm--GEORTZELalgorithm,anditsapplicationindetectingthedoubletonemultifrequencysystem.Wedesignedthecorrespondingfilteraccordingtothealgorithmthesametime，andweimitatethewholedialingprocessofthesystemthroughtheMATLABinthecomputeratlast.Keywords：MATLABGUI;GEORTZELalgorithm;Dual-tonemulti-frequency(DTMF);Digitalsignalprocessing(DSP);Fouriertransfer;-4-第一章绪论1.1前言信号是反映消息的物理量，是消息的表现形式。人们所说的信息，是指存在于消息之中的新内容，例如人们从各种媒体上获得原来未知的消息，就是获得了信息。可见信息需要借助某些物理量（如声、光、电）的变化来表示和传递。由于非电的物理量可以通过各种传感器较容易地转换成电信号，而电信号又容易传送和控制，所以使其成为应用最广的信号。电信号是指随着时间而变化的电压或电流，因此在数学描述上可将它表示为时间的函数，并可画出其波形。信息通过电信号进行传送、交换、存储、提取等。电信号的形式是多种多样的，可以从不同的角度进行分类。根据信号的随机性可以分为确定信号和随机信号；根据信号的周期性可分为周期信号和非周期信号；根据信号的连续性可以分为连续时间信号和离散信号；在电子线路中将信号分为模拟信号和数字信号。本文主要阐述GOERTZEL算法在双音拨号系统中的应用，并利用Matlab6.5的强大功能，用软件实现DTMF（双音多频）信号的检测。[1]1.2数字信号简介我们每天遇到的信号，大部分都是模拟信号。离散时间信号只被定义在一种特定的时间瞬间集合上，表现为具有连续数值范围的数值序列。而数字信号在时间上和幅值上都有离散的数字。因此在实际的操作中，数字信号更容易处理。随着数字电子技术的发展，在语音处理、通信控制、图象处理等领域DSP(DigitalSignalProcessor数字信号处理器)也得到了越来越广泛的应用。1.3数字信号系统的优点较之传统的方法，数字信号处理系统自身有着无可比拟的优点。抗干扰能力强、无噪声积累对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值)，在传输过程中虽然也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化-5-到一定程度时，即在适当的距离采用判决再生的方法，再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号，所以可实现长距离高质量的传输。便于加密处理信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。便于存储、处理和交换数字通信的信号形式和计算机所用信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。设备便于集成化、微型数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小、功耗低。便于构成综合数字网和综合业务数字网采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网。占用信道频带较宽一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电话约占64kHz，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用以及数字信号处理技术的发展，数字电话的带宽问题已不是主要问题了。[2][3]1.4数字滤波器数字滤波器由数字