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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（Dual Tone Multi Frequency）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。
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。
DTMF信号的产生及检测要点
1.频率生成：产生DTMF信号的关键是生成两个不同的频率。
一般采
用频率合成器，如计数器、D/A转换器等来产生。
其中，高频系列对应的
频率为1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz；低频系列对应的频率为
697Hz、770Hz、852Hz和941Hz。
2.频率叠加：将产生的高频和低频信号进行叠加，从而形成DTMF信号。
叠加可以通过电容或电感来实现，使得两个频率的波形在同一时间段
内同时存在。
3.声音接口：将产生的DTMF信号转换为声音信号，一般通过耳机、
扬声器等设备进行输出。
1.频率分离：DTMF信号检测的第一步是将输入的混合信号分离成高
频和低频两个信号。
这可以通过滤波器、带通滤波器等实现，将不同频段
的信号分离出来。
2. 频率识别：分离后的高频和低频信号需要进行频率识别，找出它
们所对应的频率。
常用的方法有傅里叶变换、Goertzel算法等。
将识别
结果与预设的DTMF频率进行比对，判断输入的信号是哪个数字、字母或
符号。
3.信号解码：识别出的频率对应了DTMF信号的一个组合，需要将其
解码为实际的数字、字母或符号。
一种常用的解码方法是根据频率识别结
果在一个查找表中查找对应的数字、字母或符号。
4.抗干扰：在DTMF信号的检测过程中，还需要考虑到信号的抗干扰性。
DTMF信号可能会受到来自外界的噪声或干扰信号的影响，因此需要
采取一些抗干扰的措施，如滤波、去噪等，以提高信号的可靠性和鲁棒性。
DTMF拨号原理1. 简介DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）是一种用于电话系统中的拨号信号传输方法。
它使用了两个频率合成的音调来表示数字、字母和特殊字符，以实现电话号码的拨号和其他控制功能。
在本文中，我们将详细解释DTMF拨号原理的基本原理，包括DTMF信号的产生、传输和解码过程。
2. DTMF信号的产生DTMF信号由两个基本频率合成而成，分别称为行频和列频。
行频由4个低频音调组成，分别为697 Hz、770 Hz、852 Hz和941 Hz；列频由4个高频音调组成，分别为1209 Hz、1336 Hz、1477 Hz和1633 Hz。
每个按键都对应着一个唯一的行列频率组合。
例如，在电话键盘上按下数字“5”时，会同时发送行频852 Hz和列频1336 Hz的信号。
生成DTMF信号的方法有多种，其中最常见的是使用一个称为双音多路复用器（Dual Tone Multi-Frequency Generator）的集成电路芯片。
该芯片接收输入的数字或字符，并根据对应的行列频率生成相应的DTMF信号。
3. DTMF信号的传输DTMF信号在电话系统中通过音频通道传输，也就是说，它被转换为模拟音频信号后通过电话线路传输。
在拨号过程中，当用户按下电话键盘上的按键时，电话机会将对应的DTMF信号发送到电话交换机或基站。
电话交换机或基站会解码接收到的DTMF信号，并根据解码结果执行相应的操作。
由于DTMF信号是以模拟音频形式传输的，因此在传输过程中可能会受到一些干扰和失真。
为了减少这些干扰和失真对信号识别造成的影响，通常会对DTMF信号进行一些预处理和增强处理。
4. DTMF信号的解码接收到DTMF信号后，需要对其进行解码以获取用户所拨打的数字、字母或特殊字符。
解码过程通常由一个称为双音多路复用解码器（Dual Tone Multi-Frequency Decoder）的集成电路芯片完成。
DSP课程设计实验报告DTMF信号的产生与检测指导老师：时间：1 设计任务书双音多频DTMF（Dual Tone Multi Frequency）信号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，据CCITT的建议，国际上采用的这些频率为697Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1336Hz、1477Hz 和1633Hz等8种。
在每组频率中分别抽出一个频率进行组合就可以组成16种DTMF编码，从而代表16种不同的数字或功能键，分别记作0~9、*、#、A、B、C、D。
如下图所示。
图1-1 双音多频信号编码示意图要用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。
1.1 实验目的掌握DTMF信号的产生和检测的DSP设计可使学生更加透彻的理解和应用奈奎斯特采样定理，与实际应用相结合，提高学生系统地思考问题和解决实际问题的能力。
通过对DSP 信号处理器及D/A和A/D转换器的编程，可以培养学生C语言编程能力以及使用DSP硬件平台实现数字信号处理算法的能力。
1.2 技术指标及设计要求1.2.1 基本部分1)使用C语言编写DSP下DTMF信号的产生程序，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DSP下DTMF信号的检测程序，检测到的DTMF编码在CCS调试窗口中显示，要求既不能漏检，也不能重复检出。
3) DTMF 信号的发送与接收分别使用不同的实验板完成。
1.2.2 发挥部分1) 使用一个DSP 工程同时实现DTMF 信号的发送和检测功能。
2) 改进DTMF 信号的规定指标，使每秒内可传送的DTMF 编码加倍。
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）任务书双音频（DTMF）信号的产生与检测摘要双音多频DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）信令在全世界范围内得到广泛应用，DTMF信令的产生与检测集成到含有数字信号处理器（DSP）的系统中，是一项较有价值的工程应用。
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。
但绝大部分是用作电话的音频拨号，另外，它也可以在数据通信系统中广泛地用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输，研究其在MATLAB下的仿真实现有助于其具体系统的优化设计。
本文给出一种实现方案，主要阐述了DTMF的原理及如何在Matlab上产生DTMF信号，并对用Goertzel算法提取的频谱进行分析，然后，得到用Goertzel算法在白噪声的环境下对输入的DTMF信号提取频谱信息，最后，根据提取的频谱信息对输入信号进行检测解码。
关键词：双音多频DTMF；Goertzel算法；MatlabDual Tone Multi-frequency (DTMF) Signal Generationand DetectionAbstractDTMF (Dual Tone Multi-Frequency) signaling in the widely used worldwide, signaling the DTMF generation and detection integrated with digital signal processor (DSP) system, is a more value engineering. DTMF telephone number as to achieve a fast and reliable transmission technology, it has a strong anti-interference ability and high transmission speed, it can be widely used for telephone communication system. But the vast majority of telephone tone dialing is used. In addition, it can also be in the data communication system widely used to achieve a variety of data streams and remote transmission of voice and other information. Under study in the MATLAB Simulation helps optimize the design of their specific systems.This paper presents a realization of the program, mainly on the principle of DTMF and how to generate DTMF signals in Matlab, and extracted with Goertzel algorithm to analyze the spectrum, and then, get with the Goertzel algorithm in the context of white noise on the input of the DTMF spectrum information signal extraction, and finally, according to information extracted from the input signal spectrum to detect decoding.Keywords:Dual tone multi-frequency；Goertzel algorithm；Matlab目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1引言 (1)1.2课题意义 (1)第2章基本原理 (3)2.1自动电话的制式 (3)2.2 DTMF技术 (5)2.3 Goertzel算法 (5)2.4 Matlab简介 (7)2.5本章小结 (8)第3章DTMF信号产生与检测 (9)3.1 DTMF信号的产生 (9)3.2 DTMF信号的检测 (10)3.2.1 DTMF信号检测方法 (10)3.2.2 DTMF信号有效性的检测 (12)3.3本章小结 (13)第4章Matlab仿真 (14)4.1设计程序（见附录） (14)4.2 Matlab仿真 (14)4.3本章小结 (17)结论 (18)参考文献 (19)附录 (20)致谢 (29)双音频（DTMF）信号的产生与检测第1章绪论1.1 引言电话中的双音多频信号（DTMF）有两种用途：一是用于双音多频信号的拨号，去控制交换机接通被叫的用户话机；二是利用双音多频信号遥控电话机各种动作，如播放留言、语音信箱等，并可以通过附加一些电路来是实现遥控家电设备的开启关闭等智能功能。
DTMF信号的产生及检测一、概述随着DSP 芯片及相关技术的发展，DSP 得到了人们的日益关注和越来越广泛的应用。
德州仪器（TI）公司推出的TMS320VC54x 系列具有高性能、低功耗等优良性能，受到用户的欢迎，已广泛地应用于有线和无线通讯、仪器仪表、雷达、图像处理、工业控制、语音处理等领域。
双音多频DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）信令，逐渐在全世界范围内使用在按键式电话机上，因其提供更高的拨号速率，迅速取代了传统转盘式电话机使用的拨号脉冲信令。
近年来DTMF 也应用在交互式控制中，诸如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM 终端等。
将DTMF 信令的产生与检测集成到任一含有数字信号处理器(DSP)的系统中是一项较有价值的工程应用。
DTMF ( 双音多频) 技术是DSP 技术中的一种。
DTMF信号是音频电话的拨号信号。
有美国ATT 贝尔实验室开发。
这种拨号方法取代了脉冲拨号，每一个号码由两个音频信号组成，该双音频由按键所在的行和列对应的频率决定。
电话中的双音多频信号有两种作用：一是用于双音多频信号的拨号，去控制交换机接同被叫的用户电话机；二是利用双音多频信号控制电话机各种动作。
这些功能的实现离不来DTMF 信号的正确的产生和识别，专用数字处理信号芯片（DSP）的出现，使这个问题得到轻松的解决，这里给出的是基于TMS3205402产生和识别DTMF 信号的方法。
DTMF 信号的产生及识别都要以相关算法为基础。
在此我们提出采用Goertzel 算法来实现DTMF 信号的产生及检测,并详细推导了利用该算法实现滤波器组的方法及用仿真软件进行模拟设计的过程。
二、实验设计内容基本部分：1.使用C语言编写DTMF信号的发生程序，可以通过键盘的输入产生0~9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。
DTMF原理介绍DTMF原理介绍,DTMF信号编码解码表1．1DTMF信号介绍DTMF信号的产生原理：双音频信号是2个正弦波信号的叠加，选定2个频率f1和f2后可得到这种信号的数学表达式：f（t）＝A.sin（2.pi.f1.t）＋A.sin（2.pi.f2.t）如果用合适的采样频率对这个信号进行A／D转换，则很容易计算出每一个采样点的A ／D值，而如果将这些采样值形成一张表，在单片机里用同样的采样频率将这张表中的数值用D／A转换器输出，就是双音频信号。
在实际应用中常用1b的DM编码来实现A／D和D／A过程，其中A／D过程可以在PC机上完成，用程序生成对应每一个DTMF信号的DM编码表，D／A过程在单片机上完成。
与单音编码不同，DTMF信号是采用八中取二的方式来构成一个音频信号，由虚假信号的干扰，所以应用范围特别广泛。
对照表1可以发现DTMF信号由2个不同的频率信号合成。
分为高频组和低频组，包各含有4个频率，可以构成16种不同的信号，依次对应着16个不同的BCD码。
1．2MT8880介绍MT8880C是一个带有呼叫处理滤波器的单片DTMF信号收发器。
他的制造采用MITEL 公司的低功耗、高稳定性的ISO-CMOS技术。
DTMF信号的接收部分采用DTMF信号接收单片机MT8870的工业制造标准；发送部分采用开关电容进行D／A转换发送高精度、低畸变的DTMF信号。
内部寄存器提供一个群模式。
在双音频群模式下DTMF信号可以通过精确的时序被发送出去。
可选择呼叫处理滤波器让一个微处理器处理呼叫音频信号。
MT8880C 还具有标准的微处理器总路线与6800系列的微处理器直接连接。
整合了收发功能的MT8880C单片机的结构包括一个带有可变增益的内部放大器的高性能接收器和一个带有脉冲计数器的发射器。
一个可以访问MT8880内部的寄存器的标准的微处理器接口。
MT8880的内部寄存器包括1个状态寄存器、2个数据寄存器和2个控制寄存器，。
DTMF收发器的工作原理及应用DTMF，全称为双音多频，是一种实现电话号码快速可靠传输的技术。
其工作原理和应用广泛，尤其在电话通信系统中占据重要地位。
首先，DTMF信号的生成。
DTMF信号是由高低两个音组中的音频信号组合而成的。
高音组包括697Hz、770Hz、852Hz和941Hz四个频率，低音组包括1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz四个频率。
发送DTMF信号时，从高低两个音组中各取一个音频信号，通过特定的编码方式组合起来，用以代表不同的数字或功能码。
这种组合方式使得DTMF信号能够同时传输多个频率，提高了信息传输的效率和可靠性。
DTMF信号的应用非常广泛。
最初，DTMF信号主要用于电话交换系统，用以代替传统的号盘脉冲信号。
号盘脉冲信号虽然简单易懂，但在长距离传输时容易受到噪声的干扰，导致信号失真。
相比之下，DTMF信号具有更强的抗干扰能力和更高的传输速度，因此在电话通信系统中得到了广泛应用。
除了在电话通信系统中的应用，DTMF信号也在数据通信系统中发挥了重要作用。
它可以用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输，使得远程通信变得更加便捷可靠。
DTMF收发器是实现DTMF信号发送和接收的关键设备。
其工作原理是将输入的DTMF信号进行解码，将其转换为对应的数字或功能码，或者将数字或功能码编码为DTMF信号进行发送。
DTMF收发器广泛应用于电话机、交换机、路由器等通信设备中，使得这些设备能够实现快速可靠的通信。
总之，DTMF收发器的工作原理是基于双音多频技术，通过高低音组中音频信号的组合来代表不同的数字或功能码。
这种技术具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度，因此得到了广泛应用。
未来随着通信技术的发展，我们相信DTMF收发器将在更多的领域中发挥其重要的作用。
数字信号处理综合实验设计题目：DTMF信号的产生与接收姓名：庞露深学号：20144148087 姓名：韩晓艺学号：20144148036姓名：张森豪学号：20144141045姓名：孙坤宁学号：20144161081姓名：陈爽学号：20144148063 年级专业：14级通信工程指导老师：田晓燕2016年12月25日DTMF信号系统的产生与接收具体分工如下：搜集资料：陈爽编写程序：庞露深、韩晓艺撰写报告：孙坤宁、张森豪摘要双音多频（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。
本文使用一种快速的频率检测算法——FFT算法，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，FFT算法，数字信号处理，傅里叶变换；本设计是本人精心设计的，功能强大，可以随便输入电话号码，多少位都可以，而且分页显示DFT图像，不懂得可以加1054105507咨询！目录摘要 (ⅠⅠ)1.绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 数字信号简介 (1)1.3 数字滤波器 (3)1.4 频率分析 (3)1.4.1 傅里叶级数及傅里叶变换 (4)1.4.2 Z变换及系统函数 (4)1.4.3 离散系统傅里叶变换（DFT） (5)2.双音多频（DTMF）通信系统 (5)2.1 双音多频（DTMF）信号简介 (5)2.2 双音多频（DTMF）信号的产生 (6)2.3 双音多频（DTMF）信号的检测 (7)3.检测双音多频信号（DTMF）的DFT参数 (9)3.1 频谱分析的分辨率 (9)3.2 频谱分析的频率范围 (9)3.3 检测频率的准确性 (10)4.双音多频（DTMF）系统的Matlab实现 (11)4.1 Matlab简介 (11)4.2 双音多频（DTMF）系统的逻辑图 (12)4.3 双音多频（DTMF）系统的仿真 (13)5.结束语 (16)致谢 (16)1 绪论1.1 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。
一方面这种信号具有非常高的拨号速度，另一方面它便于自动检测识别及电话业务的拓展，所以很快代替了原有的脉冲计数方式的拨号形式。
自1876年美国贝尔发明电话以来，电话交换技术发展主要经历了三个阶段：人工交换、机电交换、电子交换。
早在1878年就出现了人工供电制交换机，它借助话务员进行话务连接。
15年后步进制的交换机问世，这种交换机属于“直接控制”方式，用户通过话机拨号脉冲直接控制步进接续器做升降和旋转动作。
从而自动完成用户间的接续。
这种交换机虽然实现了自动接续，但存在着速度慢、效率低、杂音大与机械磨损严重等缺点。
直到1938年发明了纵横制交换机由直接控制过渡到间接控制方式，随后又出现了电子交换机及程控交换机等。
用户的拨号脉冲不再直接控制接线器动作，而先由记发器接收、存储，然后通过标志器驱动接线器，以完成用户间接续。
由于标志器记取的是标识信号，所以可以不采用不稳定的脉冲计数方式，逐步发展到数字号码标识，所以快速、稳定灵活的DTMF音频拨号方式取代了脉冲计数方式。
本文主要阐述FFT算法在双音拨号系统中的应用，并利用Matlab的强大功能，用软件实现DTMF（双音多频）信号的检测。
1.2 数字信号简介信号是反映消息的物理量，是消息的表现形式。
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。
信息可以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。
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(Digital Signal Processor数字信号处理器 )也得到了越来越广泛的应用。
数字通信抗干扰能力强、无噪声积累，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。
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：（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
1.3 数字滤波器数字滤波器由数字加法器、单位延时和常数乘法器组成的一种算法或装置。
数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，即把输入序列通过一定的运算变换成输出序列，以达到改变信号频谱的目的。
数学公示表示如下：∑∑==-+-=N k Mk k n x b k n y a n Y k k 10)()()( （1.3-1)通常可以用两种方法实现数字滤波器：一种方法是把滤波器所完成的运算编成程序并让计算机执行，也就是采用就算机软件实现；另一种方法是设计专用的数字硬件、专用的数字信号处理器或采用通用的数字信号处理器来实现。
存在着两种数字滤波器的的基本类型：无限长单位冲击响应（IIR ）滤波器和有限长单位冲击响应（FIR ）滤波器。
它们的系统函数分别为：∑∑=-=--=Nk kk M r r z a bz Z H 101)( (1.3-2)∑-=-=10)()( N n n z n h Z H (1.3-3) 式（1.3-2）中的H(Z)称为N 阶IIR 滤波器函数式，（1.3-3）中的H(Z)称为N-1阶FIR 滤波器函数。
无限长单位冲激响应（IIR ）滤波器的单位冲激响应h （n ）是无限长的；系统函数H(Z)在有限Z 平面（0＜︱Z ︱﹤∞）上有极点存在；结构上存在着输出到输入的反馈，也就是结构上是递归型的。
1.4 频率分析任何给定信号的频率分析，都包含着时域信号向其频率分量的转换。
之所以要在频域内对信号进行描述，因为在实现信号处理时，通常都利用以频率响应形式描述的系统。
而这些频域信号处理概念时傅立叶变换是必不可少的。
同时Z 变换对进行数字系统分析和实现也极其重要。
1.4.1 傅立叶级数及傅立叶变换任何周期信号X(t)均可以表示为无穷多个谐波调谐相关的正弦波和复指数之和。
具有周期T0(秒)周期信号x(t)，其基本的数学表达式为具有系列定义的傅立叶级数：∑∞-∞=Ω=k t jk e k c t x )( (1.4.1-1)式中C k 为傅立叶级系数，第k 个傅立叶系数C k 可以表示为dt t x T C t t jk k e ⎰Ω-=00)(1 (1.4.1-2) 用周期信号的傅立叶级数通过极限的方法导出的非周期信号的频谱表示式，称为傅立叶变换：傅立叶逆变换： ΩΩ=Ω+∞∞-⎰d X t x e t j )(21)(π(1.4.1-3) 傅立叶正变换： )(ΩX =dt t f e t j Ω-+∞∞-⎰)( (1.4.1-4)1.4.2 Z 变换及系统函数对于离散时间系统来说，与拉普拉斯对应的变换是是Z 变换，Z 变换提供了离散时间信号和系统的频域描述，并为数字滤波器的设计和实现，提供了有力的工具。
序列x(n)的Z 变换定义为 ：∑∞-∞=-=n n z n x z X )()( (1.4.2-1) 式中z 是一个复变量，定义中对n 求和是在＋∞和－∞之间求和，称为双边 Z 变换。
还有一种称为单边Z 变换的定义，如下式：∑∞=-=0)()(n n z n x z X (1.4.2-2)将系统的单位脉冲响应h （n ）进行Z 变换，得到H （z ）,一般称H （z ）为系统的系统函数，它表征了系统的频域特性。
对N 阶差分方程进行Z 变换，得到系统函数的一般表示式∑∑=-=-==N i iiM i i i z a z b N z X z Y z H 00)()()( (1.4.2-3) 令Z=e jω即得系统的传输函数H(e jω)。
1.4.3 离散系统傅立叶变换（DFT ）离散傅立叶变换是针对有限长序列或周期序列从存在的，相当把序列的连续傅立叶变换加以抽样，频率的离散化造成时间函数也呈周期，故级数应限制在一个周期内。
令002F k k π∙=Ω=Ω，则0Ω=Ωd ，我们即可得到离散傅立叶变换对为：∑-=Ω-Ω==10000)()()(N n T jnk T jk jkF e e e nT x X X (1.4.3－1)e e e e T jnk N k T jk T jnk N k T jk s X N X nT x 000010100)(1)()(Ω-=ΩΩ-=Ω∑∑=ΩΩ= (1.4.3－2) 其中N F f s s =ΩΩ=00表示有限长序列的抽样点数，或周期序列一个周期的抽样点数。
