dtmf是什么意思

dtmf是什么意思

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

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的特点

1、传输速率⾼；

2、抗⼲扰性强；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。

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：

（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+/-1.8%，国外有的规定为+/-1.5%，精度要求更⾼。

（3）⾼、低频电平的差<=6.5dB。

（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

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

DSP课程设计

实验报告

DTMF信号的产生及检测

院（系）：电子信息工程学院-通信工程

设计人员：周钰哲学号：08211052

苗祚雨08212075

目录

一、设计任务书……………………………………………………………2

二、设计内容………………………………………………………………2

三、设计方案、算法原理说明……………………………………………3

四、程序设计、调试与结果分析…………………………………………6

五、设计（安装）与调试的体会…………………………………………16

六、参考文献………………………………………………………………16

一设计任务要求

双音多频DTMF（DualToneMultiFrequency）是在按键式电话机上得到广泛应用的音频拨号信令，一个DTMF信号由两个频率的音频信号叠加构成。这两个音频信号的频率分别来自两组预定义的频率组：行频组和列频组。每组分别包括4个频率，分别抽出一个频率进行组合就可以组成16种DTMF编码，分别记作0~9、*、#、A、B、C、D。如下图1所示。

图1 DTMF信令的编码

要用DSP产生DTMF信号，只要产生两个正弦波叠加在一起即可；DTMF检测时采用改进的Goertzel算法，从频域搜索两个正弦波的存在。

1、基本部分：

（1）使用C语言编写DTMF信号的发生程序，要求循环产生0~9、*、#、A、B、C、D对应的DTMF信号，并且符合CCITT对DTMF信号规定的指标。

（2）使用C语言编写DTMF信号的检测程序，检测到的DTMF编码在屏幕上显示。

2、发挥部分：

利用DTMF信号完成数据通讯的功能，并试改进DTMF信号的规定指标，使每秒内传送的DTMF编码越多越好。

3、要求完成的任务

（1）编写C语言程序，并在CCS集成开发环境下调试通过。

（2）实现设计所要求的各项功能。

（3）按要求撰写设计报告。

二、设计内容

DTMF发生器基于两个二阶数字正弦振荡器，一个用于产生行频，一个用于产生列频。 在输入信号中检测DTMF信号，需要在输入的数据信号流中连续地搜索DTMF信号频谱的存在。整个检测过程分两步：首先采用Goertzel算法在输入信号中提取频谱信息；接着作检测结果的有效性检查。Goertzel算法实质是一个两极点的IIR滤波器。

XXXXXXX大学

毕 业 论 文 （设 计）

题目：双音频（DTMF）信号的产生与检测

学生姓名

学 号

专 业 电子信息工程

班 级 2008级1班

指导教师

学 部 计算机科学与电气工程

答辩日期 2012年5月19日

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书

姓名 学号 专业班级 电子信息工程08级1班

毕业论文（设计）题目：双音频（DTMF）信号的产生与检测

毕业论文（设计）的立题依据

双音多频DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）信令在全世界范围内得到广泛应用。DTMF作为实现电话号码快速可靠传输的一种技术，它具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度，因此，可广泛用于电话通信系统中。

主要内容及要求

1、利用DTMF信号产生的原理合成数字1，其合成公式是

tttx12092sin6972sin1分析其时域波形和频谱；

2、生成各个按键信号；

3、利用fft分析0~9十个数字拨号信息的频谱，观察频谱图中的峰值点的幅值以及它们出现的位置。根据谱峰的幅值和位置，识别各DTMF信号所对应对应的数字；

4、编写Goertzel算法的程序，识别各DTMF信号所对应对应的数字；

进度安排

12月12日 选题

12月13日～12月29日 接受指导老师的指导

12月30 日～1 月17日 拟定论文大纲

1 月18日～2 月26日 搜集、查阅、整理相关资料

2 月27日～3 月27日 初稿形成

3 月28日～4 月8 日 初稿审定

4 月9 日～4 月17日 第一次修改

4 月18日～4 月22日 第一次审定

4 月23日～5 月3 日 第二次修改

5 月4 日～5 月9 日 定稿

5 月10日～5 月18日 论文评阅小组评审论文（设计）

5 月19日 毕业论文（设计）答辩

学生签字：

指导教师签字：

年 月 日 黑龙江东方学院本科毕业论文（设计）

一、 课程设计的目的和任务

“数字信号处理”课程是信息和通信工程专业必修的专业技术基础课程。课程以信号与系统作为研究对象，研究对信号进行各种处理和利用的技术。通过该课程的学习，学生应牢固掌握确定性信号和系统的分析方法、相关算法、系统实现等的相关知识的，借助于数字滤波器的设计及实现，学生可掌握数字系统的分析以及设计方法。 数字信号处理是理论性和工程性都很强的学科，本课程设计的目的就是使该课程的理论与工程应用的紧密结合, 使学生深入理解信号处理的涵和实质。

本课程设计要求学生在理解信号处理的数学原理的基础上，应用计算机编程手段，实现一种信号分析或处理的设计，达到对所学容融会贯通，综合各部分知识，按照题目要求独立设计完成。

二、 课程设计的题目和要求

1.课程设计题目：DTMF信号的产生与解码

DTMF编解码广泛应用于数字拨号，简单通信协议等领域。目前所有的和传真机按键都是采用DTMF信号进行编码和传输的，该方案实际是利用模拟信号对数字符号进行编码。

该编码方案共使用8个模拟频率对16个符号进行编码，这16个频率分为2个群：高音群和低音群。所以称为双音多频(Dual-Tone Multiple-Frequency)编码，其编码方案如图1。由图可知每个符号由一个高音频率和一个低音频率唯一确定。

图1 DTMF信号编码方案

对于该信号的产生，我们可以利用数字振荡器来完成。

而对这些信号的检测，则可以利用DFT来完成。要注意的是，这里只需要计算16个频点的FFT输出，因此课本上介绍基2或基4算法并不是最优的，这时我们需要采用Goerzel算法完成所需的DFT。当然我们也可以用16个窄带带通滤波器完成，窄带带通滤波器的中心频率就是上述各频率。对窄带滤波器输出信号的输出做判决就可以得到解码的结果。

2.设计要求

编制程序生成并显示各符号的时域信号和对应的幅频曲线。

编程模拟拨号过程：输入，生成各的时域信号，给时域信号加噪声，编程对含噪声的拨号信号进行解码。编制程序测试编解码程序的正确性。要列出表格，统计拨出的符号的解码成功率。