基于DTMF信号的数据传输技术

dtmf芯片DTMF芯片是一种专门用于数字音频传输和信号识别的集成电路芯片。

DTMF即双音多频，它是一种用于语音导航系统、电话拨号和无线通信等领域的信号编码方案。

现在让我们来详细了解一下DTMF芯片。

DTMF芯片基本原理：DTMF芯片通过将声音信号转换为数字信号来实现通信和控制功能。

它基于数字信号处理技术和特殊的编码算法，可以将声音信号中的数字信息转换成一组频率信号。

这组频率信号由8个不同的音频频率组成，包括0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、*和#。

DTMF芯片的主要特点：1. 高度集成：DTMF芯片集成了许多需要的电路，包括滤波器、调制器、解调器、编码器和解码器等，可以在一个小封装中实现多种功能。

2. 低功耗：DTMF芯片采用先进的功耗管理技术，具有低功耗特性，可满足电池供电设备的需求。

3. 高灵敏度：DTMF芯片可以高效地从噪声环境中提取和识别频率信号，具有较高的灵敏度和稳定性。

4. 多功能：DTMF芯片可以广泛应用于电话系统、无线通信、安防系统、车载电话、语音导航和远程控制等领域，具有很强的扩展性和适应性。

DTMF芯片的工作过程：1. 发送信号：当用户通过DTMF按键或语音输入时，DTMF芯片将输入信号进行分析和编码处理，将其转换为一组频率信号，并通过音频放大器输出。

2. 接收信号：当接收到经过麦克风采集的信号后，DTMF芯片将它们通过滤波器进行频率分离，然后由解码器进行解码识别，最后输出对应的数字信息。

3. 控制功能：DTMF芯片还可以根据解码后的数字信息进行相应的控制操作，例如拨号、呼叫转移、开关控制等。

总结：DTMF芯片是一种用于数字音频传输和信号识别的集成电路芯片，它通过将声音信号转换为数字信号实现通信和控制功能。

DTMF芯片具有高度集成、低功耗、高灵敏度和多功能等特点，可以广泛应用于电话系统、无线通信、安防系统等领域。

通过了解DTMF芯片的基本原理和工作过程，可以更好地理解和应用它在现实生活中的各种场景中的作用。

境下,先调用InitDevRun()对设备进行初始化工作,然后执行CollectDevDat()向ST2200发送命令帧,并读取返回的信号数据帧。

在实际运行时需注意工控机监控软件中设备驱动程序与下位机软件的时序配合问题,可通过调整MCGS中父设备的采用周期和ST2200软件中用户通信模块的扫描周期来解决。

3　结语介绍的MCGS组态软件与ST22000之间的数据通信技术具有硬件结构简单、软件实现方便的特点。

经过长时间运行检验,数据通信可靠,可满足控制对象的实时性要求,为控制系统提供了良好的数据来源。

参考文献:[1]　Rob Reselman,Richard Peasley,Wayne Pruchniak.VisualBasic6使用指南[M].田金兰,李从蓉,王一川译.北京:电子工业出版社,1999.[2]　谭浩强.C程序设计[M].北京:清华大学出版社,1999.　第4期　2004年8月工矿自动化　Industry and Mine Automation　No.4　Aug.2004　文章编号:1671-251X(2004)04-0027-03基于DTMF信号的数据传输技术郭　旭,　魏加元(南京师范大学中北学院,江苏南京　210046) 摘要:D TMF信号用于数据传输时无需专用数据传输线且可靠性高。

文章详细阐述了二进制数据与D TMF信号的转换及D TMF信号的传输和接收。

关键词:数据传输;D TMF信号;双音频信号;转换 中图分类号:TN914;T D155 文献标识码:BData Transmission Technology Based on D TMF SignalGUO Xu,　WEI Jia2yuan(Zhongbei College of Nanjing Normal University,Nanjing210046,China) Abstract:It need not special data transmission line and has high reliability when D TMF signal is used in da2 ta transmission.The paper discussed switching between D TMF signal and binary data as well as sending and re2 ceiving of D TMF signal.K ey w ords:data transmission,D TMF signal,double tone signal,switch0　引言采用目前比较成熟的高速数据传输方式传输煤矿生产及安全监控数据,需铺设专用数据传输线,建设成本高,维护困难。

科技广场２００６．１３４３５⑤Ｉ２Ｃ器件中有滤波抗扰措施来保证数据的可靠性；⑥在总线上挂接的器件数目是有限的，即总线上的容抗不能超过４００ｐＦ。

２本系统硬件设计２．１总体设计整个系统是在一对无极性传输音频总线上并接上这些终端来实现多点共线的通话功能，如图一所示。

图一系统结构２．２硬件电路设计整个电路主要分为４个部分：语音电路，主要完成音频信号的传输、放大、滤波等功能；主控部分，以Ｐ８９Ｃ５１为核心控制其它芯片；ＤＴＭＦ部分，以ＭＴ８８８８为核心实现ＤＴＭＦ的收和发；Ｉ２Ｃ部分，用Ｅ２ＰＲＯＭ　２４Ｃ０４作为数据保存，如图二所示。

图二原理框图主控部分采用ＰＨＩＬＩＰＳ的Ｐ８９Ｃ５１ＲＤ２ＦＡ单片机。

该系列采用低功耗静态设计，宽工作频率（ＤＣ－３３ＭＨｚ），宽工作电压范围（２．７－５．５Ｖ），可以实现对器件串行在系统编程（ＩＳＰ）和在应用中编程（ＩＡＰ）。

这些特性都极大的方便了开发人员，缩短了开发周期。

输入采用了旋钮方式，实时扫描键值；电源部分使用外部电源适配器，输入电压在２４Ｖ左右，通过稳压提供持续的５Ｖ电源。

ＤＴＭＦ部分是采用ＣＭＯＳ工艺生产的ＤＴＭＦ信号收发一体的ＭＴ８８８８芯片，它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式Ｄ／Ａ变换器，接收部分用于完成ＤＴＭＦ信号的接收、分离和译码，并以４位并行二进制码的方式输出。

ＭＴ８８８８芯片集成度高、功耗低，可调整双音频模式的占空比，能自动抑制拨号音和调整信号增益，还带有标准的数据总线，可与ＴＴＬ电平兼容，并可方便地进行编程控制。

ＭＴ８８８８内部有两个数据寄存器ＲＤＲ；另一个是只执行写操作的发送数据寄存器ＴＤＲ。

另外，ＭＴ８８８８中还有两个４位的收、发控制寄存器ＣＲＡ和ＣＲＢ，其控制功能如表一所示。

对ＣＲＢ的操作就是通过ＣＲＡ中的一个特定为来操作的。

因此，编程中应对其进行初始化；而ＭＴ８８８８中的４位状态寄存器ＳＲ则用来反映收、发信号的工作状态，其控制功能如表二所示。

DTMF(双音多频)技术讲析
电子工程学院(00101205) 庄辉
目录
一、关于DTMF信号
二、DTMF信号产生
1.基于DSP的DTMF信号产生方法
2.基于DSP数字振荡器的设计
三、DTMF信号识别
四、DTMF信号编解码
1.DTMF发送／接收一体芯片MT8880的基本原理
2.功能
3.电路实现
五、DTMF技术应用
1.单片机型双音多频电话机号盘检测系统
一、关于DTMF信号
1876年．Alexander Graham Bell(贝尔)发明电话以后，双音多频(DTMF)技术最早被应用于电话领域。

双音多频(DTMF)技术以其简单、快速的特点不仅可以广泛的应用于无线传输中的先期调制阶段和工业遥控领域，而且经双音多频技术调制的信息可以直接通过电话线进行传输，实现电话网络的复合应用。

因而双音多频技术调制解调技术作为一较新的课题与常规的调制解调方式相比，有较强的适应性。

应用在无线数据传输领域方便快捷，不受电缆和光缆长的限制；应用在有线数据传输领域可复用现有的电话网络，实现数据传输和电话控制。

同时，由于电话线路各地联网，因此控制距离可跨省市，甚至跨越国家。

二、DTMF信号产生
1.基于DSP的DTMF信号产生方法
2.基于DSP数字振荡器的设计
三、DTMF信号识别
四、DTMF信号编解码
1.DTMF发送／接收一体芯片MT8880的基本原理
2.功能
3.电路实现
五、DTMF技术应用
2.单片机型双音多频电话机号盘检测系统。

GSM MODEM中DTMF信号识别功能的设计与实现GSM MODEM是目前应用最为广泛的移动通信设备之一，其具备了许多强大的功能，其中，DTMF信号识别功能是其中之一。

DTMF信号是一种由电话机器在按下按键时所产生的音频信号，该信号可以被传输到远程设备，从而触发远程设备进行某些操作。

例如，我们在接听电话时，可以通过键入一组DTMF信号来选择某些功能。

这些信号在现代通信中应用非常广泛，在呼叫中心、银行、医院等场所都有应用。

GSM MODEM在设计上可以通过内置的DTMF信号识别模块来实现这个功能。

识别模块通常采用数字信号处理器（DSP）来实现。

其主要原理是：当DTMF信号被接收到时，DTMF信号识别模块对其进行信号处理和解码，并将其转换为数字信号，这些数字信号可进一步被用来触发某些特定的操作，例如自动拨号、呼叫中心路由等。

设计上，DTMF信号识别功能需要考虑一些重要的因素。

首先，需要考虑DTMF信号的采样频率，以确保能够准确识别DTMF信号中的频率。

其次，需要考虑DTMF信号的识别算法，以确保能够可靠地识别不同的DTMF信号。

最后，需要考虑DTMF信号的检测灵敏度和干扰抑制能力，以确保能够准确地识别DTMF信号并排除干扰信号。

在实际应用中，DTMF信号识别功能可以通过GSM MODEM上的AT指令进行控制和配置。

例如，通过AT+VTS指令可以向GSM MODEM发送DTMF信号以触发某些操作，而AT+DDET和AT+VTD指令可以用于控制DTMF信号的检测和识别过程。

总之，DTMF信号识别功能是GSM MODEM中一个非常重要的功能，它可以为现代通信应用带来许多便利和效率。

在设计和实现方面，需要考虑多种因素，以确保能够快速、准确地识别DTMF信号，并触发相应的操作。

电话D T M F 数据收发模块的设计北京信息工程学院通信系(100101)　吕仁礼　周金和　李茂详摘　要:介绍一种通过电话线利用D TM F (D ual 2Tone M ultifregency )信号方式自动收发数据的模块的设计。

具体阐述了该模块的实现原理,以及软硬件的具体实现。

关键词:电话D TM F L S 1240　单片机图2　D TM F 收发与信号音判断电路1　设计目的在某些数据远程传送场合,人们经常需要以电话线作为传输媒体,通常采取的方式是通过微机外加M OD E M 来传送数据,这种传送方式适合于大量数据的传送,而在许多场合下,只有少量数据需要传送,如远程监控和报警系统,在这种情况下如果仍然利用微机外加M OD E M 通过电话线来传送数据,显然是浪费。

为了节省和方便起见,我们设计了D TM F 数据收发模块,由单片机控制该模块直接通过电话线自动收发数据,而且该模块能够直接响应电话的呼叫、摘机、接收以D TM F 方式传送来的数据、以D TM F 方式发送数据,以及对常用的信号音作出判断并根据信号音的不同作出相应的动作。

2　设计原理该模块的构成原理如图1所示,由四个子模块构成,分别为D TM F 收发模块、摘挂机控制模块、信号音判断模块和振铃判断模块,这四个模块的数据线、信号线和控制线通过单片机控制与数据接口与单片机相连接。

其中D 表示数据线,C 表示控制线,S 表示信号线。

图1　D TM F 数据收发模块原理图3　硬件设计311　D TM F 收发和信号音判断模块的实现利用M IT EL 公司生产的M T 8880可实现D TM F数据收发与信号音判断功能。

M T 8880是一种功能较强的D TM F 发送与接收器件,它具有如下基本电路特性:提供完整的D TM F 发送或接收功能; 具有接收信号音和带通滤波的功能; 能与微处理器直接接口。

具体的实现电路如图2所示。

图中的D 0～D 3、A 8、 RD W R 、T R 直接引自单片机,T 1引向微处理器的计数器,I O 为D TM F 信号的耦合输入和输出端。

DTMF拨号原理详解1. 引言DTMF（Dual-Tone Multi-Frequency）是一种用于电话系统的拨号信号技术。

它使用了两个频率，通过同时发送两个不同频率的声音信号来代表按键的不同数字、字母或特殊字符。

DTMF拨号信号可以在电话线路上传输，并被电话交换机或其他设备识别和解码。

本文将详细解释DTMF拨号原理的基本原理。

2. DTMF信号的构成DTMF信号由两个频率信号组成，分别称为高频群和低频群。

高频群由频率为1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz的四个频率信号组成，低频群由频率为697Hz、770Hz、852Hz和941Hz的四个频率信号组成。

通过组合不同的高频群和低频群信号，可以表示16个不同的按键。

3. DTMF按键表下表列出了DTMF按键的对应关系：按键高频群频率(Hz) 低频群频率(Hz)1 1209 6972 1336 6973 1477 6974 1209 7705 1336 7706 1477 7707 1209 8528 1336 8529 1477 8520 1336 941* 1209 941# 1477 941A 1633 697B 1633 770C 1633 852D 1633 9414. DTMF信号的产生DTMF信号可以通过不同的方式产生，其中一种常用的方式是使用音频编解码器。

以下是DTMF信号产生的基本步骤：1.首先，将需要拨号的数字、字母或特殊字符转换为对应的高频群和低频群的频率。

2.使用音频编解码器将高频群和低频群的频率转换为模拟信号。

3.将模拟信号通过模拟电路进行滤波，以去除不需要的频率成分。

4.将滤波后的信号转换为数字信号，以便在数字系统中进行处理或传输。

5. DTMF信号的传输DTMF信号可以通过电话线路进行传输。

在传输过程中，DTMF信号被编码为数字信号，并通过数字通信系统进行传输。

以下是DTMF信号传输的基本步骤：1.将模拟的DTMF信号输入到模拟到数字转换器（ADC）中，将其转换为数字信号。

DTMF采⽤RFC2833进⾏带内传输的实现⼀．IP电话传送DTMF的⽅式DTMF就是双⾳多频，我们⽇常⽣活中拨打电话的过程中经常会⽤到，如拨打⽤户的分机号码，输⼊帐号和密码等。

⽽随着IP电话的⼤量使⽤如何实现传送DTMF成为IP电话中的⼀个技术问题。

⽬前传送DTMF信号普遍有两种⽅式：带内传送和带外传送。

其中带外传送主要通过将DTMF消息封装到协议中进⾏传送，如H323协议中可以通过Q931和H245进⾏传送DTMF。

⽽带内传输主要有两种：透明传送和RFC2833⽅式。

所谓透明传送就是将DTMF⾳作为语⾳⼀起打包到RTP中进⾏发送。

由于⽹络丢包的影响，有时会造成DTMF信号丢失，⽽且DTMF⾳混合在语⾳包中，容易产⽣偏差，造成信号失真。

所以⽬前普遍采⽤的是RFC2833⽅式，就是将DTMF数字按照⼀个的规则和格式组成⼀个数据包，然后封装到RTP中发送。

接收端接收后进⾏解析，再还原成相应的DTMF信号，这种⽅式的优点是对丢包的容错性强以及识别差错率低。

⼆.RTP在介绍RFC2833前，先来了解⼀下RTP（Real Time Protocal），该协议可参见RFC1889。

RTP协议是IP电话中以及NGN中最经典的协议。

⽆论采⽤H323，H248，MGCP还是SIP，这些都属于信令层的协议，他们之间进⾏互通、交换其最终⽬的是为了实现媒体流的收发。

⽽所有的媒体流都是采⽤RTP协议，⽆论是视频，语⾳还是图象，包括本⽂所提到的DTMF都是建⽴在RTP的基础上的。

RTP协议⽤以传送实时数据。

RTP协议通常运⾏在UDP层之上，⼆者共同完成运输层的功能。

UDP提供复⽤及校验和服务，也就是通过分配不同的端⼝号传送多个RTP流。

协议规定，RTP流使⽤偶数（2n）端⼝号，相应的RTCP流使⽤相邻的奇数（2n+1）端⼝号。

因此，应⽤进程应在⼀对端⼝上接收RTP数据和RTCP控制数据，同时向另⼀对端⼝上接收RTP数据和RTCP控制数据。

摘要：本文主要说明采用RFC2833标准进行DTMF传送的方法和格式。

关键字：RFC2833,RTP，DTMF一、IP电话传送DTMF的方式DTMF就是双音多频，我们日常生活中拨打电话的过程中经常会用到，如拨打用户的分机号码，输入帐号和密码等。

而随着IP电话的大量使用如何实现传送DTMF成为IP电话中的一个技术问题。

目前传送DTMF信号普遍有两种方式：带内传送和带外传送。

其中带外传送主要通过将DTMF消息封装到协议中进行传送，如H323协议中可以通过Q931和H245进行传送DTMF。

而带内传输主要有两种：透明传送和RFC2833方式。

所谓透明传送就是将DTMF音作为语音一起打包到RTP中进行发送。

由于网络丢包的影响，有时会造成DTMF信号丢失，而且DTMF音混合在语音包中，容易产生偏差，造成信号失真。

所以目前普遍采用的是RFC2833方式，就是将DTMF数字按照一个的规则和格式组成一个数据包，然后封装到RTP 中发送。

接收端接收后进行解析，再还原成相应的DTMF信号，这种方式的优点是对丢包的容错性强以及识别差错率低。

二、RTP在介绍RFC2833前，先来了解一下RTP（Real Time Protocal），该协议可参见RFC1889。

RTP协议是IP电话中以及NGN中最经典的协议。

无论采用H323，H248，MGCP还是SIP，这些都属于信令层的协议，他们之间进行互通、交换其最终目的是为了实现媒体流的收发。

而所有的媒体流都是采用RTP协议，无论是视频，语音还是图象，包括本文所提到的DTMF 都是建立在RTP的基础上的。

RTP协议用以传送实时数据。

RTP协议通常运行在UDP层之上，二者共同完成运输层的功能。

UDP提供复用及校验和服务，也就是通过分配不同的端口号传送多个RTP流。

协议规定，RTP流使用偶数（2n）端口号，相应的RTCP流使用相邻的奇数（2n+1）端口号。

因此，应用进程应在一对端口上接收RTP数据和RTCP控制数据，同时向另一对端口上接收RTP数据和RTCP控制数据。

DTMF音频信号的数字信号处理技术研究随着科技的不断发展和普及，全球越来越多的人们开始使用智能手机、电话和其他通信设备进行联系沟通，快捷准确的通讯方式成为人们生活中必不可少的一部分。

而在实现通讯过程中，DTMF音频信号处理技术也就愈发受到车企的重视。

DTMF（Dual Tone Multi-Frequency），也就是双音多频信号，是一种非常重要的通讯信号。

通常用于电话系统、语音接口卡、远程控制等通讯设备中，以控制器连接各种设备，实现各种数据的传输。

而数字信号处理技术在DTMF音频信号的解析和处理中具有不可忽视的作用，下面我们就一起探讨数字信号处理技术在DTMF音频信号处理中的应用。

DTMF音频信号的特点与处理DTMF音频信号的传输采用高、低两个频率相结合的信号，利用不同的频率和时间来区分不同的按键。

在通话或者远程控制时，DTMF信号的传输速度必须要快和准确，否则就很难样实际控制操作了。

因此，数字信号处理技术成为DTMF信号解析和处理的重要手段。

数字信号处理技术可将DTMF信号抽象成数字信息，通过合适的算法处理把数据信息传到用户或者各种设备。

而在实际应用过程中，数字信号处理技术主要应用了傅里叶变换、滤波器等技术。

傅里叶变换在DTMF音频信号的处理中的应用傅里叶变换可以将原始信号分解成多个正弦波。

因此，在DTMF音频信号的解析中，傅里叶变换可以将这种复杂的信号转化为易处理的信号集合。

首先，在DTMF信号的接收端，需要使用麦克风或者其他接收器拾取信号，接收器将DTMF信号的原始数据转换为模拟信号，通过模拟与数字转换芯片ADC将信号转换为数字信号。

随后，数滤波器等理技术对信号进行处理后，傅里叶变换便可对频率进行分析，达到提取按键信号的目的。

傅里叶变换的优点在于可精确地分析音频信号频率，并提取出信号中的所有频率信息。

在DTMF信号的解析过程中，可以通过傅里叶变换分析得到信号的具体频率，进而实现数据的提取、正常解析和执行操作等多项功能。