2-基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真

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双音多频拨号系统仿真设计报告

双音多频拨号系统仿真设计报告首先，我们需要了解双音多频拨号系统的原理。

在DTMF系统中，每个按键都被映射到一个由两个频率组成的音调。

这些频率包括低频组（697Hz,770Hz,852Hz,941Hz）和高频组（1209Hz,1336Hz,1477Hz,1633Hz）。

通过同时发送低频和高频信号，我们就可以识别出用户所按下的按键。

为了设计一个可靠的DTMF拨号系统，我们需要进行系统的仿真设计。

首先，我们需要使用MATLAB等工具来实现DTMF信号的产生。

这可以通过使用矩阵乘法来实现，其中每个按键对应一个DTMF信号，并且通过调整每个信号的振幅和长度来控制其音调。

在仿真时，我们可以模拟用户按下按键来产生相应的DTMF信号。

然后，我们需要设计一个数字滤波器来对DTMF信号进行分析和处理。

这个数字滤波器通常被称为带通滤波器，它可以对特定的频率范围内的信号进行增益。

为了实现这个滤波器，我们需要使用数字滤波器设计工具，例如巴特沃斯滤波器或IIR滤波器。

通过将DTMF信号传递给数字滤波器，我们可以将其分解成低频组和高频组，并且可以判断出用户所按下的按键。

通过以上的仿真设计，我们可以模拟出一个完整的双音多频拨号系统。

通过调整输入的按键和观察界面显示的结果，我们可以验证系统的正确性和可靠性。

此外，通过对系统进行性能测试，我们还可以评估系统的响应时间和稳定性等指标。

总结起来，双音多频拨号系统仿真设计报告主要介绍了DTMF系统的原理和设计过程。

通过使用MATLAB等工具，我们可以实现DTMF信号的产生和分析，并通过设计合适的数字滤波器进行信号处理。

通过设计一个交互式界面，我们可以模拟整个DTMF拨号系统的运行过程，并评估其性能和可靠性。

基于Matlab分析双音频电话的拨号频谱

1．双音频拨号电话背景当前，话机从提高集成度到与其他技术结合发展，以提高电话机的功能，并行成各种功能的电话机，如录音电话机，无绳电话机，电视电话机，语音拨号电话机，数字电话机。

特别是随着通信与计算机技术的结合，使通讯技术日新月异，名目繁多的新通信业务应运生，随着机电式交换机被数字程控交换机的取代，拨好慢，易错号的老式电话拨号系统早已不再使用，市场上也早已有双音频拨号的电话机。

电话机按种类分别有按键式电话机和拨盘式电话机。

其中又有脉冲式电话机（PULSE）和双音频电话机（TONE）。

拨盘式电话机属于脉冲式电话机，这类逐步淘汰的产品不宜选用。

双音频电话机具有接通速度快、声音清晰等很多优点，而且对于电话新功能的使用来说，双音频电话机是不可缺的。

在打这种电话时，按键后听到的不再是1至10个脉冲的“嗒嗒——”声音，而是一种短促悦耳的电子音乐，这种声音从号码０到９都是都是由两个音频信号组成的，因而称为双音频电话。

双音频电话拨号系统的应用优点：（1）发号快。

使用双音频电话机，打一电话的拨号时间约为１S，而脉冲拨号系统（拨号式电话机），一般数字较小的７位号码要占用７s左右，如电话号码中数字较大，则拨号时间约为10s.所以，双音频电话机缩短了每个电话在电话网中占用拨号时间，提高了电话网的利用率（2）双音频拨号抗干扰强，不易错号。

脉冲话机的发号准确性要求脉冲断续比和速率符合标准，否则要错号。

有一种老式话机是依靠机械触点式开关的通段产生一系列脉冲电流，就往往易产生错号。

（3）可开展各项电信新业务。

新业务如：缩位拨号，呼叫等待、转移呼叫、叫醒服务、会议电话等。

中国电话卡的“200”业务以及“127”自动寻呼的部分自动功能、“388”“460”语音信箱、“800”对方付费业务等，也只限于双音频话机使用电话网是世界最大的通讯网，特别是当人类进入科技信息时代的今天，一定要充分发挥电话网资源。

通讯网的运行效率每提高1%，每年可以竟增30亿员收益，双音频话机的应用，缩短了电话拨号所占用的时间，随着数字电话机的出现，两根电话线上除了能通电话外，还可以同时传送传真，进行网络通信这也是本文分析双音频电话拨号的意义所在。

-基于MATLAB的多用户CDMA通信系统设计与仿真

设计题目:基于MATLAB的多用户CDMA通信系统设计与仿真摘要随着科技的不断发展以及人们生活水平的不断提高,人们对于移动通信的需求不断增长,本文设计了目前流行的CDMA系统,可实现数字信号的扩频解扩与调制解制。

本文设计的系统分为单用户通信和多用户通信,二者所用的调制方式不完全相同。

以单用户为例,在系统的信源处产生一个数字信号序列,然后对其进行WALSH 码扩频,再对扩频码进行调制,然后在信道中加入噪声,最后实现解扩和解调。

在本文的最后还对整个CDMA系统进行了优化,设计了其外观界面,将调制方式和原理框图联系到一起,很好的实现了整个CDMA系统的仿真。

关键词:CDMA;扩频;PSK;QPSK;仿真;ABSTRACTWith the continuous development of science and technology and people's standard of living continues to improve, the demamd of mobile communication for people grows continuously, This paper describes the design of the current epidemic of CDMA systems, digital signal spread spectrum modulation and dispreading system solutions. This paper describes the design of the system which is divided into single-user and multi-user communication communication. Two kinds of modulation used in the different ways. A single-user example, the source of the system creats a Department of digital signal sequence, and the system achieve its spread spectrum with WALSH code,then modulates the code of spread spectrum, then joined the channel noise,in the end, peforms the solution to expand and demodulation. At last,in this paper the entire CDMA system optimized design of the interface appearance,makes Modulation and block diagram linked together, achieves good of the whole CDMA System Simulation.Keywords:CDMA; Spread spectrum; PSK;QPSK ; Simulation目录1 绪论 (11.1CDMA发展史 (11.2CDMA的优点及应用前景 (21.3论文结构及课题研究内容 (52 CDMA系统的总体设计思路 (7 2.1系统总体设计结构 (72.2系统的实现原理 (73 系统的相关原理及设计过程 (10 3.1MATLAB简介及仿真方法 (10 3.1.1 MATLAB介绍 (103.1.2 仿真方法论 (133.2扩频技术及其仿真实现 (15 3.2.1扩频技术简介 (163.2.2 扩频的仿真实现 (183.3PSK调制解调与仿真实现 (21 3.3.1 PSK调制解调原理 (213.3.2 PSK的仿真实现 (223.4QPSK调制解调及仿真实现 (24 3.4.1 QPSK调制解调原理 (253.4.2 QPSK的仿真实现 (263.5多用户CDMA通信 (303.5.1 DPSK调制解调原理 (303.5.1 多用户DPSK仿真实现 (314 外观界面设计 (344.1GUI (344.1.1 GUI和GUIDE (344.1.2 使用GUIDE创建GUI界面 (364.2主题界面设计流程 (384.2.1 仿真原理图的设计 (384.2.2 系统界面设计流程 (394.3回调函数 (404.3.1 回调函数原型 (404.3.2 回调函数编程实现各界面互联 (415 总结与展望 (435.1系统不足与改进 (435.2系统升级及展望 (43致谢.............................................. 错误!未定义书签。

MATLAB2psk通信系统仿真报告

MATLAB2psk通信系统仿真报告自查报告。

标题，MATLAB 2psk通信系统仿真报告。

在本次仿真报告中，我使用MATLAB对2psk通信系统进行了仿真。

在进行仿真过程中，我遇到了一些困难和问题，现在进行自查和总结如下：
1. 仿真参数设置不准确，在设置仿真参数时，我没有仔细考虑信道的噪声和衰落情况，导致仿真结果与实际情况有一定偏差。

在以后的仿真中，我需要更加细致地设置参数，以确保仿真结果的准确性。

2. 代码实现不够高效，在编写仿真代码时，我发现自己的代码实现并不够高效，导致仿真时间过长。

在以后的工作中，我需要学习更多关于MATLAB的优化技巧，以提高代码的运行效率。

3. 结果分析不够深入，在对仿真结果进行分析时，我发现自己的分析并不够深入，没有充分挖掘出结果中的信息。

在以后的工作
中，我需要加强对仿真结果的分析能力，以更好地理解和解释结果。

综上所述，本次自查报告主要总结了在进行MATLAB 2psk通信
系统仿真过程中遇到的困难和问题，并提出了相应的改进措施。

在
以后的工作中，我将努力改进自己的工作方式，提高仿真的准确性
和效率，以更好地完成相关工作。

双音多频(DTMF)通信设计的MATLAB仿真.

out=out./2; subplot(211);plot(out); % 画out sound(out,fs) %监听DTMF信号 wavwrite(out,fs,‘Ds.wav’);%存入声音文件
注：将各自的学号作为数字键输入。思考：1)如何产生另6个数字键A,B,C,D,*,#对应的DTMF 信号？(例：按“A”,产生697Hz和1633Hz正弦信号的迭加）或（简化为以下问题：） 2)若以数字键10~15表示A,B,C,D,*,#,如何产生对应的 DTMF信号？(例：按“10”,产生697Hz和1633Hz正弦信号的迭加）
为此，首先建立差分方程系数矩阵。
w=2*pi/8000*[941 1336;697 1209;697 1336;697 1477;770 1209;770 1336;770 1477;852 1209;852 1336;852 1477]; tab=[2*cos(w) sin(w)]; %tab=[aL aH bL bH](全部系数)
*第i(例：i=1)个信号(和间隔)在out数组中的位置?
out(1600*(i-1)+1:1600*i-800)=x;%信号 out(1600*i-799:1600*i)=0; %间隔
注：i=1~n 3)画图并监听产生的DTMF信号。语句：sound(out,fs)%监听产生的DTMF信号另外：语句： wavwrite(out,fs,'Ds.wav'); %将信号存为声音文件Ds.wav
双音多频（DTMF）通信设计的MATLAB仿真
DTMF(Double Tone Multi-Freqency) 是按键电话通信，也广泛用于电子邮件和银行系统中，用户可从电话发送 DTMF 信号来选择菜单进行操作。 DTMF 通信系统中共有8个频率，分为4个高频音和4个低频音，用 1 个高频音和 1 个低频音的组合表示一个信号，这样共有 16 种组合，分别代表16种信号，如下表：

基于matlab的2PSK的系统仿真

%脚本文件T2F.m定义了函数T2F，计算信号的傅立叶变换。
axis([0,5,-1,2]);
title('抽样判决后波形')
dt=zeros(1,i);
%全零矩阵
dt(1)=st(1);
for n=2:10;
if (st(n)-st(n-1))<=0&&(st(n)-st(n-1))>-1;
dt(n)=0;
else
dt(n)=1;
end
end
st=t;
for n=1:10
if st1(k)>=1; st2(k)=0;
else st2(k)=1;
end end; subplot(324); plot(t,st2); title('相对码反码st2'); axis([0,5,-1,2]); s1=sin(2*pi*fc*t); subplot(325); plot(s1); title('载波信号s1'); s2=sin(2*pi*fc*t+pi); subplot(326); plot(s2);
subplot(321);
plot(t,st1);
title('绝对码');
axis([0,5,-1,2]);
b=zeros(1,i);
%全零矩阵
b(1)=a(1);
for n=2:10
if a(n)>=1;
if b(n-1)>=1
b(n)=0;
else
b(n)=1;
end
else
b(n)=b(n-1);
end
Ⅰ
figure(1);
subplot(411);

双音多频拨号系统的仿真和教学实现

总共构成１６种不同组合方式，这１６种不同的组合代表ｌ６个符号，这１６种信号的表示方法如表１所示。
表１
１２０９Ｈｚ１３３６Ｈｚ１４７７Ｈｚ１６３３Ｈｚ
ｂｕｆｆｅｒ［ｔ］＝ｓｉｎ（ｔ｝２ｐｉ．ｆＪ）＋ｓｉｎ（ｔ｝２ｐｉ．ｊｑ伽）
双音多频（ＤｕａｌＴｏｎｅＭｕｌｔｉｐｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＤＴＭＦ）信号因具有更高的拨号速率和抗干扰性能，固定和移动电话终
通常规定ＤＴＭＦ信号的指标为：（１）传送／接收率是每秒１Ｏ个数字，或每个数字ｌＯＯｍｓ。（２）每个数字在传送过程中，信号的存在应该在４５ｍｓ～５５ｍｓ之间，ｌＯｍｓ里的其余时间必须是静声。（３）国际电信联盟（ＩＴＵ）规定ＤＴＭＦ信号在每个频率点上允许有 ±１．５％的偏移，任何超出给
其中ｔ表示采样序数，由０开始递增
数ｔ时得出的采样值。
表示ＤＴＭＦ
信号的两个正弦波频率表示采样频率；ｂｕｆｆｅｒ［ｔ］表示序双音多频信号的产生主要包含音频任务和静默任务这两个流程，前者产生双音频的采样值，后者产生静默的采样值，每个任务结束时，要重置定时器和下一个任务，其
双音多频拨号系统的仿真和教学实现
雒明世，魏二虎

双音多频通信设计的Matlab仿真

双音多频(DTMF通信设计的MATLAB仿真摘要：讨论以MATLAB乍为仿真工具产生DTMF言号，并用FFT算法、DFT算法、卷积法及迭代法来对DTMF信号进行解码。

关键词：FFT; DFT；频谱分析；卷积；滤波；差分方程；MATLAB0引言双音多频(DTMF:Double Tone Multi-Frequency) 是按键电话通信，也广泛应用于电子邮件和银行系统中。

用户可从电话发送DTMF信号来选择菜单进行操作。

DTMF信号容易用软件产生和解码。

MATLAB是一个高度集成的软件系统，通过交互式的命令(语句)可以十分简便地实现许多复杂的数值计算。

本文采用MATLAB乍为仿真工具产生DTMF信号，并用FFT算法、DFT算法、卷积法及迭代法来对DTMF信号进行解码，由此得出：时域和频域是研究信号的两个窗口，其中信号处理大都在时域中进行，而信号分析往往在频域中比较方便直观。

且数字信号处理技术中的DFT FFT、卷积、滤波、差分方程这几个概念之间有内在联系。

1 DTMF信号的产生DTMF是数字音频信号，在DTMF I信系统中共有8个频率，分为4个高频音和4个低频音，用一个高频音和一个低频音的组合表示一个信号，这样共有16种组合，分别代表16种信号，如表1所示：表1 DTMF信号组合表例如，当按下数字键“ 1”时，则产生低频697Hz和高频1209Hz这两个正弦信号的迭加。

由于语音信号的最高频率为4KHz,根据奈奎斯特取样定理，取样频率fs应大于或等于原信号最高频率fc的两倍，即fs > 2fc (1)才能保证取样后的信号不失真，所以电话音频信号在数字信号处理时，取样频率fs为2X 4k=8kHz,这里，每个数字信号持续时间为100ms,后面加上100ms的间隔时间(用0表示)。

上述DTMF信号产生方法如下：(1)建立拨号数字的表矩阵，用查表法(查表1)求用户所按数字键对应的高、低频音。

为简化起见，仅允许选择“ 0-9 ”这十个键，在开始时还可拨空信号。

实验一、数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用

实验一、数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用一、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、实验原理双音多频（Dual Tone Multi Frequency, 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)2sin()2sin(21t f t f ππ+表示，其中Hz f 6791=，Hz f 12092=。

这样8个频率形成16种不同的双频信号。

具体号码以及符号对应的频率如表4.1所示。

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DTMF信号系统的Matlab仿真摘要双音多频（Dual Tone Multi Frequency, 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，且容易自动检测识别，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他通信系统中，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。

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。

关键词：双音多频，Goertzel算法，数字信号处理，傅里叶变换；ⅠAbstractDual-tone multi-frequency signaling (DTMF) is tone dialing signals , developed by AT&T , and used in telephone networks. This signal system has a high rate of speed dial and easy automatic identification, soon took the place of the original dial-up form of pulse counting method used. This dual-tone multi-frequency signaling system is not only used in the telephone network , can also be used in other communication systems to transfer decimal data, e-mail and banking system. These system users can select send DTMF signals by telephone voice menu for DTMF signaling system is a typical small signal processing system , it is to use digital methods to produce the analog signal and transmission , which also used the D / A converter; at the receiving end with D / A converter to convert it into a ditigal signal, and digital signal processing. This article specially introduced the theory of a fast check algorithm --GEORTZEL algorithm, and its application in detecting the double tone multi frequency system. We designed the corresponding filter according to the algorithm the same time，and we imitate the whole dialing process of the system through the MATLAB in the computer atKeywords：Dual-tone multi-frequency (DTMF); GEORTZEL algorithm; Digital signal processing (DSP); Fourier transfer;Ⅱ目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ) (1)引言 (1)数字信号简介 (1)数字滤波器 (3)频率分析 (4)傅里叶级数及傅里叶变换 (4)Z变换及系统函数 (4)离散系统傅里叶变换（DFT） (5)（DTMF）通信系统 (6)双音多频（DTMF）信号简介 (6)双音多频（DTMF）信号的产生 (6)双音多频（DTMF）信号的检测 (7)(Goertzel)算法 (11)戈泽尔(Goertzel)算法原理 (11)戈泽尔(Goertzel)算法程序 (13)（DTMF）的DFT参数 (14)频谱分析的分辨率 (14)频谱分析的频率范围 (14)检测频率的准确性 (14)（DTMF）系统的Matlab实现 (16)Matlab简介 (16)双音多频（DTMF）系统的仿真 (17) (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 绪论引言双音多频（Dual Tone Multi Frequency，DTMF）信号，由美国AT&T贝尔实验室研制，用于音频电话网络中的拨号信号。

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4.结束后，及时提交设计报告（含纸质稿、电子稿），要求格式规范、内容完整、结论正确，正文字数不少于3000字（不含代码）。
工作进度计划
序号
起止日期
工作内容
1
2013.12.9~2013.12.9
在预设计的基础上，进一步查阅资料，完善设计方案。
2
2013.12.10~2013.12.11
设计总体方案，构建、绘制流程框图，编写代ห้องสมุดไป่ตู้，上机调试。
设计任务书
课题
名称
基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真
设计
目的
1.巩固所学的数字信号处理理论知识，了解电话中双音多频信号的产生与检测原理；
2.了解数字信号处理在实际中的使用方法和重要性；
3.学习资料的收集与整理，学会撰写课程设计报告。
实验
环境
1.微型电子计算机（PC）；
2.安装Windows 2000以上操作系统，MATLAB等开发工具。
3
2013.12.12~2013.12.13
测试程序，完善功能，撰写设计报告。
4
2013.12.13
参加答辩，根据教师反馈意见，修改、完善设计报告。
指导教师（签字）：
年月日
任务
要求
1.研究双音多频拨号（DTMF）系统，研究电话中双音多频信号的产生与检测原理；任意送入6位和8位电话号码，打印出相应的幅度谱。观察程序运行结果，判断程序谱分析的正确性。
2.利用课余时间去图书馆或上网查阅课题相关资料，深入理解课题含义及设计要求，注意材料收集与整理；
3.在第14周末之前完成预设计，并请指导教师审查，通过后方可进行下一步工作；