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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。
（最新版）MATLAB实验报告实验一典型环节的MATLAB仿真一、实验目的1．熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。
2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。
3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、SIMULINK的使用MATLAB中SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
利用SIMULINK功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和调试。
1．运行MATLAB软件，在命令窗口栏“>>”提示符下键入simulink命令，按Enter 键或在工具栏单击按钮，即可进入如图1-1所示的SIMULINK仿真环境下。
2．选择File菜单下New下的Model命令，新建一个simulink 仿真环境常规模板。
3．在simulink仿真环境下，创建所需要的系统。
以图1-2所示的系统为例，说明基本设计步骤如下：1）进入线性系统模块库，构建传递函数。
点击simulink下的“Continuous”，再将右边窗口中“Transfer Fen”的图标用左键拖至新建的“untitled”窗口。
2）改变模块参数。
在simulink仿真环境“untitled”窗口中双击该图标，即可改变传递函数。
其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择OK，即完成该模块的设置。
3）建立其它传递函数模块。
按照上述方法，在不同的simulink 的模块库中，建立系统所需的传递函数模块。
例：比例环节用“Math”右边窗口“Gain”的图标。
4）选取阶跃信号输入函数。
用鼠标点击simulink下的“Source”，将右边窗口中“Step”图标用左键拖至新建的“untitled”窗口，形成一个阶跃函数输入模块。
5）选择输出方式。
用鼠标点击simulink下的“Sinks”，就进入输出方式模块库，通常选用“Scope”的示波器图标，将其用左键拖至新建的“untitled”窗口。
数字信号处理实验报告实验名称：数字信号处理实验学生姓名：班级：班内序号：1.实验要求假设信号x(n) 由下述信号组成：请选择合适的长度N 和窗函数，用DFT 分析其频谱，得到清楚的三根谱线。
2.实验代码和实验结果N = 1000; % Length of DFTn = [0:1:N-1];xn = 0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-pi/4);Xk = fft(xn,N);k=[0:1:N-1];subplot(5,1,1);stem(k,abs(Xk(1:1:N)));title('DFT x(n)');xlabel('k');axis([140,240,0,6])subplot(5,1,2);stem(k, abs(Xk(1:1:N)),'r');%画出sin(0.3npi)-cos(0.302npi-pi/4) axis([140,160,0,6]);title('sin(0.3*pi*n)-cos(0.302*pi*n) ');xlabel('k');subplot(5,1,3);stem(k, 1000*abs(Xk(1:1:N)),'g');%画出0.001*cos(0.45npi)axis([220,230,0,6]);title('cos(0.45*pi*n) ');xlabel('k');subplot(5,1,4);stem(k,0.01*abs(Xk(1:1:N)),'k');%画%sin(0.3npi)-cos(0.302npi-pi/4)axis([140,160,0,6]);title('sin(0.3*pi*n)-cos(0.302*pi*n) ');xlabel('k');subplot(5,1,5);stem(k, 10*abs(Xk(1:1:N)),'m');%画出0.001*cos(0.45npi)axis([220,230,0,6]);title('cos(0.45*pi*n) ');xlabel('k');结论：由上图及过程可知，当DFT变换长度为1000时所得到的谱线非常理想。
《数字信号处理》Matlab 实验一． 离散信号的 FFT 分析 知识点：利用FFT 对信号频谱进行分析，用DFT 进行信号分析时基本参数的选择，以及信号经过离散时间傅立叶变换（DTFT ）和有限长度离散傅立叶变换（DFT ）后信号频谱上的区别。
实验教学内容：1.用Matlab 编程上机练习。
已知： N=25。
这里Q=+。
可以推导出 ，首先根据这个式子计算X(k)的理论值，然后计算输入序列x(n)的32个值，再利用基2时间抽选的FFT 算法，计算x(n)的DFT X(k)，与X(k)的理论值比较（要求计算结果最少6位有效数字）。
解:format long Q=+;WN=exp(-2*pi*1i/32); Xk=(1-Q^32)./(1-Q*WN.^[0:24]); xn=Q.^[0:24]; Xkfft=fft(xn,32); for (k0=1:1:25)difference=Xk(k0)-Xkfft(k0); end;subplot(3,1,1);stem(abs(Xk(1:1:24)),'.');title('DFT x(n)');xlabel('k');axis([0,35,0,15]); subplot(3,1,2);stem(abs(Xkfft(1:1:32)),'g.');title('FFT x(n)');xlabel('k');axis([0,35,0,15]); subplot(3,1,3);stem(abs(difference(1:1:25)),'r.');title('Xk-Xkfft');xlabel('k');axis([0,35,0,15]);0n N-1()0 n 0, n Nn Q x n ⎧≤≤=⎨<≥⎩11,011)()()(k k1nk1-=--===∑∑-=-=N k QW Q QW W n x k X N NnN N n NN n Λ，2.假设信号 x(n) 由下述信号组成：请选择合适的长度 N 和窗函数，用 DFT 分析其频谱，得到清楚的三根谱线。
实验四双音多频信号的合成与检测一实验目的1．理解电话拨号音的合成与检测的基本原理；2．深入理解信号频谱分析理论中相关参数的作用和意义； 3．了解频谱分析在实际工程中的应用实例。
二实验基础双音多频(dual-tone multifrequency, DTMF信号的产生及检测在现代通信系统中有着广泛的应用，家用电话、移动电话以及公共程控交换机(PBX都采用DTMF 信号发送和接收电话拨号号码。
本实验要求利用信号的时域分析和频域分析的基本理论实现DTMF 的合成和检测。
1. DTMF信号合成DTMF 信号由低频组和高频组两组频率信号构成。
按键电话上每个按键都由对应的两个频率组成，如表4.1。
当按下某个键时，所得到的按键信号是由相应两个频率的正弦信号叠加而成。
设x(n为DTMF 信号，产生方式为：x (n =sin (ωH n +sin (ωH n式中：ωH =f s,ωL =f sf s =8KHz 。
DTMF 信号的标准是：在传送过程中每个按键字占用100ms ，其中信号必须持续至少40ms ，且不得多于55ms ，100ms 里的其余时间为静音（无信号）。
表4.1按键频率对应表2. DTMF信号检测DTMF 信号的检测是将信号的两个频率提取出来，从而确定接收到的DTMF 对应的按键。
利用DFT 对DTMF 信号进行N 点的频谱分析，N 的选取决定了频率分辨率以及捕捉N 个样值所需要的时间。
根据谱峰出现的频率点位置m 就可以确定DTMF 信号的频率f k：/k s f kf N =这样计算出的DTMF 信号频率可能与实际的DTMF 信号频率有一定的差别，但可以通过加大N 的选取来减小这种频率差异。
然而从另外一方面来考虑，虽然加大N 值会减小检测频率误差，但这势必会带来捕捉N 个样值所需要的时间增加，从而会对检测的效果造成一定影响。
由DTMF 信号频率所具有的特性不难发现要选取一定的N 值使得计算出的频率和真实的DTMF 信号的频率相一致几乎不可能，而实际中也并不需要计算出来的频率值与其真实频率相一致，只需偏差保持在±1.5%即可认为是DTMF 信号的真实频率。
《数字信号处理》Matlab 实验一．实现重叠相加和重叠保留算法，完成线性卷积的分段计算（可任意指定()x n 及()h n ）；1、 对算法的概括性说明；1）重叠相加法重叠相加法是将待过滤的信号分割成长为N 的若干段，每一段都可以和有限时宽单位取样响应作卷积，再将过滤后的各段重叠相加。
具体算法实现：建立缓存序列，每次输入N 点序列，通过计算x(n)和h(n) 的循环卷积实现线性卷积运算，将缓存的M-1点序列和卷积结果相加，并输出前N 点作为计算结果，同时缓存后M-1点，如此循环，直至所有分段计算完毕，则输出序列y(n)为最终计算结果。
2）重叠保留法重叠保留法相当于将x l (n )和h(n )作循环卷积，然后找出循环卷积中相当于线性卷积的部分。
在这种情况下，将序列y(n)分为长为N 的若干段，每个输入段和前一段有M-1个重叠点 。
此时只需要将发生重叠的前M-1个点舍去，保留重叠的部分并输出，则可获得序列y(n)。
2、源代码及流程图；2.1 源代码：function[y] = overlap_add(x,h,N)M = length(h);if N<MN = M+1;endL = M+N-1;Lx = length(x);T = ceil(Lx/N);t = zeros(1,M-1);x = [x,zeros(1,(T+1)*N-Lx)];y = zeros(1,(T+1)*N);for i = 0:1:Txi = i*N+1;x_seg = x(xi:xi+N-1);y_seg = circular_conv(x_seg,h,L);y_seg(1:M-1) = y_seg(1:M-1)+t(1:M-1); t(1:M-1) = y_seg(N+1:L);y(xi:xi+N-1) = y_seg(1:N);endy = y(1:Lx+M-1);endfunction[y] = overlap_save(x,h,N)Lx = length(x);M = length(h);if N<MN = M+1;endL = N+M-1;t = zeros(1,M-1);T = ceil(Lx/N);x = [x,zeros(1,(T+1)*N-Lx)];y = zeros(1,(T+1)*N);for i = 0:1:Txi = i*N+1;x_seg= [t,x(xi:xi+N-1)];t = x_seg(N+1:N+M-1);y_seg = circular_conv(x_seg,h,L); y(xi:xi+N-1) = y_seg(M:N+M-1); endy = y(1:Lx+M-1);endfunction[y] = circular_conv(x1,x2,L) X1k = fft(x1,L);X2k = fft(x2,L);Yk = X1k.*X2k;y = ifft(Yk);endn = 0:9;xn = n+1;hn = [1,0,-1];N = 6;y1 = conv(hn,xn)y2 = overlap_add(xn,hn,N)y3 = overlap_save(xn,hn,N)2.2流程图1）重叠相加法2）重叠保留法3、实验结果；4、结合教材3.5.1节作运算量分析；重叠相加法和重叠保留法的算法的时间复杂度均为O(n)，空间复杂度均为O(1)，二者都具有较好的时间和空间复杂度。
Matlab实验报告学院：信息与通信工程学院班级：201321113学号：2013210381班内序号：18姓名：石雪原实验题目1.实现重叠相加和重叠保留算法一．实验原理重叠相加法和重叠保留法的实质都是以逐段地方式通过循环卷积来完成线性卷积的计算。
将输入序列x (n)进行分段，每段长为N,且N>M(M为有限长因果序列h (n)的长度)，x (n) 逐段与h (n)进行循环卷积，在重叠保留法中需在x (n)序列首部加入长度为M-1的0序列。
在算法中，在获得N个点的输入后，进行N+M-1点循环卷积计算，之后输出N个点。
通过for循环逐段进行循环卷积，使用FFT和IFFT 计算两个有限长序列的N点循环卷积结果。
二．源代码和流程图重叠相加法代码function [Y]=overpl(x,h,N)Lx=length(x); % 序列长度M=length(h); %h (n )长度x=[x,zeros(1,N-1)];t=zeros(1,M-1);Y=zeros(1,Lx+M-1);a=floor(Lx/N);for k=0:aA=x(k*N+1:k*N+N);y1=fft(A,Lx+M-1); % 利用fft 进行运算y2=fft(h,Lx+M-1);y3=y1.*y2;q=ifft(y3,Lx+M-1);Y(k*N+1:k*N+M-1)=q(1:M-1)+t(1:M-1);Y(k*N+M:k*N+N)=q(M:N);t(1:M-1)=q(N+1:N+M-1);endY(1:Lx+M-1);对应流程图图一：每段利用fft和ifft实现循环卷积图二：对X (n)逐段进行循环卷积然后相加得输出线性卷积结果y (n)重叠保留法代码fun cti on [Y]二overlpsav(x,h,N)Lx=le ngth(x);M=le ngth(h);M仁M -1;L=N-M1;h=[h,zeros(1,N-M)];图x=[zeros(1,M1),x,zeros(1,N-1)];a 二floor ((Lx+M1-1)/(L))+1; Y=zeros(1,N); for k=0:a-1 xk=x(k*L+1:k*L+N); b=fft(xk,N); C=fft(h,N); Z=b.*C;Y (k+1,:)=ifft(Z,N); end Y=Y (:,M:N)： Y=( Y(：))'对应流程图装成单列向量再转置成行向量 输出输入数据 x I 各段搭接长 长度及脉冲 —\度M1，有效 响应长度k数据长度L将h 延长 至循环 长度N㈡把x 前面 加上（M- 1）个零各段进 行卷积把 K+1X N 阶输出矩 阵Y 初始 化Y 中各行均去 掉前M-1个样 Z 本，转置后构V成新的Y三.实验结果重叠相加法x=[1,2,3] h二[1,2,3] N=41 5]? 3X] 1 K 12 9 0緒=1 1 10 12 9 0重叠保留法x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] h=[1,0,-1] N=4四.结果分析（有关运算量的定量分析结果）有限长因果序列x （n）h （n）的长度分别为N和M直接计算线性卷积y （n），y（n）可视为N个序列的叠加结果，序列长度为M 所以每生成一个序列需完成M次乘法，共需完成MN次乘法运算。
基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真淮阴工学院数字信号处理课程设计报告题目：基于MATLAB的双音多频拨号系统的仿真系（院）: 计算机工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：指导教师：顾相平学年学期: 2013 ~ 2014 学年第 1 学期2013年12月15 日摘要双音多频（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。
DTMF信号在电话中有两种作用，一个是用拨号信号去控制交换机接通被叫的用户电话机，另一个作用是控制电话机的各种动作，如播放留言、语音信箱等。
MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言,MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。
特别是MATLAB 还具有信号分析工具箱,不需具备很强的编程能力,就可以很方便地进行信号分析、处理和设计。
所以该课程设计利用MATLAB进行仿真，编写代码，运行程序，根据提示键入8位电话号码如12345678，回车后可以听见8位电话号码对应的DTMF信号的声音，并输出相应的8幅频谱图，最后显示检测到的电话号码12345678。
说明DTMF信号的参数：采样频率、DFT的变换点数以及观测时间的确定原则。
关键词多音双频频谱图采样频率目录1引言 ....................................................................................................................... - 4 - 2课程设计题目描述和要求 ................................................................................... - 6 - 3课程设计报告内容 ............................................................................................... - 7 -3.1信号的产生及算法实现....................................................................... - 7 -3.2详细设计 ............................................................................................. - 11 -3.3结果分析 ............................................................................................. - 13 - 总结 ........................................................................................................................ - 15 -1引言双音多频（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。
