tsiAAA数字信号处理实验

实验六: 用FFT对信号作频谱分析一、实验目的1．了解双音多频信号的产生、检测、包括对双音多频信号进行DFT时的参数选择等。2．初步了解数字信号处理在是集中的使用方法和重要性。3．掌握matlab的开

实验六:用FFT对信号作频谱分析 一、实验目的 1．了解双音多频信号的产生、检测、包括对双音多频信号进行DFT时的参数 选择等。 2．初步了解数字信号处理在是集中的使用方法和重要性。 3．掌握matlab的开发环境。 二、实验原理与方法 1、引言 双音多频（DualToneMultiFrequency,DTMF）信号是音频电话中的拨 号信号，由美国AT&T贝尔公司实验室研制，并用于电话网络中。这种信号制式具 有很高的拨号速度，且容易自动监测识别，很快就代替了原有的用脉冲计数方式的 拨号制式。这种双音多频信号制式不仅用在电话网络中，还可以用于传输十进制数 据的其它通信系统中，用于电子邮件和银行系统中。这些系统中用户可以用电话发 送DTMF信号选择语音菜单进行操作。DTMF信号系统是一个典型的小型信号处理系 统，它要用数字方法产生模拟信号并进行传输，其中还用到了D/A变换器；在接收 端用A/D变换器将其转换成数字信号，并进行数字信号处理与识别。为了系统的检 测速度并降低成本，还开发一种特殊的DFT算法，称为戈泽尔(Goertzel)算法，这 种算法既可以用硬件（专用芯片）实现，也可以用软件实现。下面首先介绍双音多 频信号的产生方法和检测方法，包括戈泽尔算法，最后进行模拟实验。下面先介绍 电话中的DTMF信号的组成。在电话中，数字0~9的中每一个都用两个不同的单音 频传输，所用的8个频率分成高频带和低频带两组，低频带有四个频率： 679Hz,770Hz,852Hz和941Hz；高频带也有四个频率：1209Hz,1336Hz,1477Hz和 1633Hz.。每一个数字均由高、低频带中各一个频率构成，例如1用697Hz和 1209Hz两个频率，信号用表示。这样8个频率形成16种不同的双频信号。具体号