语音背景下dtmf信号检测的可靠性研究及软硬件实现.doc
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语音背景下dtmf信号检测的可靠性研究及软硬件实现,语音背景下dtmf信号检测的可靠性研究及软硬件实现本文共计68页，22932字； 摘 要随着计算机和芯片技术的发展，需要研究功能简单、可靠、稳定的通用dtmf解码算法，形成大容量、高度集成化模块，是各种传统业务设备与新的计算机技术集成的关键。本文描述了电话应用系统的一个组成部分一双音多频(dtmf)信号软件检测器的设计...
内容介绍
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语音背景下DTMF信号检测的可靠性研究及软硬件实现
本文共计68页，22932字；
摘 要
随着计算机和芯片技术的发展，需要研究功能简单、可靠、稳定的通用DTMF解码算法，形成大容量、高度集成化模块，是各种传统业务设备与新的计算机技术集成的关键。
本文描述了电话应用系统的一个组成部分一双音多频(DTMF)信号软件检测器的设计与实现。首先对于双音多频检测算法的理论背景进行分析，重点对算法进行了计算仿真和误差分析。总结了DTMF软件解码器的工作条件，给出了相应的有限状态迁移图。
本文的主要成果是:
1) 对Goertzel算法的误差进行分析，得到计算误差的是离散分布的情况。对于给定的频率点 ，在计算量基本不变的情况下，可以通过对相应的实现模型选择合适的计算字长N，使误差值局部最优。
2) 运用误差模型，按照ITU协议中有关DTMF信号的偏差规定进行计算，得到DTMF信号中高频群误差范围要求宽，低频群的误差范围要求窄。
3) 完成相应的DTMF信号分析软件和算法核心部分的实现。通过实验，满足ITU要求 。同时，总结相关文献，提出算法改进的思路。
关键词 DTMF 语音检测，Goertzel算法，FFT
Abstract
With the developing of computer science and chip design, it is demanded a simple, reliable, stable soft DTMF decoding algorithms with high capability and integrated module. It is the key for the integration of classic businesses with the newly developed computer technology.
This thesis describes a sub-module of phone system, which is the design and implementation of a dual-tone multiple frequency (DTMF) detector. It provides some theoretical background on the algorithms used for the detection. We also analyzed the error of detector, completed simulation of algorithms, and then we carried out software module integrate with phone system.
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究成果及难点 2
第2章 DTMF信号 4
2.1 DTMF信号的组成 4
2.2 DTMF信号的生成与检测方法 5
第3章 DTMF信号的分析 7
3.1 概述 7
3.2 DTMF信号的理论分析 7
3.2.1 DFT算法的复杂度 7
3.2.2 快速傅立叶变换（FFT）算法原理 8
3.3 DTMF信号分析方法 9
第4章DTMF信号的GOERTZEL判定 10
4.1 GOERTZEL算法原理 10
4.1.1 GOERTZEL算法改进与实现 12
4.1.2 改进GOERTZEL算法原理小结 13
4.2 误差模型的理论分析 13
4.2.1 三种GOERTZEL二阶滤波器的表示 14
4.2.2 GOERTZEL误差模型曲线 17
4.3 实际实现中误差分析与寻优 19
4.3.1 舍入误差问题 19
4.3.2 计算字长N的问题提出 20
4.3.3 GOERTZEL算法中N的选择要求 20
4.3.4 计算舍入误差分析 22
4.4 双窗口模型的导入及其误差分析与寻优 24
4.5 复杂度比较 28
第五章DTMF软解码实现方法 30
5.1 系统设计 30
5.2 DTMF信号处理过程分析与设计 31
5.3 信号解码器的处理过程 32
5.4 DTMF分析软件设计 33
5.4.1 信号参数设定 36
5.4.2 程序处理方式 36
结 论 38
参考文献 39
源程序 42
附录 45
致谢 46
毕业设计（论文）成绩评定表 47
部分参考文献
1 程龙兴,胡协和,冯冬芹,黄文君.基于短消息的远程数据采集系统.仪表技术与传感器,2005年1期:17～19
2 刘瀛.RS-485在测量系统中的应用.丹东纺专学报,2005年1期:8～10
3 韩志军,刘新民.数字温度传感器DS18B20及应用.南京工程学院学报：自然科学,2003年1卷1期:9～14
4 沈忠阳.基于GSM移动通信短消息业务（SMS）的无线应用服务.湖南通信技术,2000年1期:33～34
5 朱万贵,郑国君,顾新建.基于SMS的远程监控系统的设计与实现.制造业自动化,2003年12期:32～34,64
本文共计68页，22932字；
摘 要
随着计算机和芯片技术的发展，需要研究功能简单、可靠、稳定的通用DTMF解码算法，形成大容量、高度集成化模块，是各种传统业务设备与新的计算机技术集成的关键。
本文描述了电话应用系统的一个组成部分一双音多频(DTMF)信号软件检测器的设计与实现。首先对于双音多频检测算法的理论背景进行分析，重点对算法进行了计算仿真和误差分析。总结了DTMF软件解码器的工作条件，给出了相应的有限状态迁移图。
本文的主要成果是:
1) 对Goertzel算法的误差进行分析，得到计算误差的是离散分布的情况。对于给定的频率点 ，在计算量基本不变的情况下，可以通过对相应的实现模型选择合适的计算字长N，使误差值局部最优。
2) 运用误差模型，按照ITU协议中有关DTMF信号的偏差规定进行计算，得到DTMF信号中高频群误差范围要求宽，低频群的误差范围要求窄。
3) 完成相应的DTMF信号分析软件和算法核心部分的实现。通过实验，满足ITU要求 。同时，总结相关文献，提出算法改进的思路。
关键词 DTMF 语音检测，Goertzel算法，FFT
Abstract
With the developing of computer science and chip design, it is demanded a simple, reliable, stable soft DTMF decoding algorithms with high capability and integrated module. It is the key for the integration of classic businesses with the newly developed computer technology.
This thesis describes a sub-module of phone system, which is the design and implementation of a dual-tone multiple frequency (DTMF) detector. It provides some theoretical background on the algorithms used for the detection. We also analyzed the error of detector, completed simulation of algorithms, and then we carried out software module integrate with phone system.
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究成果及难点 2
第2章 DTMF信号 4
2.1 DTMF信号的组成 4
2.2 DTMF信号的生成与检测方法 5
第3章 DTMF信号的分析 7
3.1 概述 7
3.2 DTMF信号的理论分析 7
3.2.1 DFT算法的复杂度 7
3.2.2 快速傅立叶变换（FFT）算法原理 8
3.3 DTMF信号分析方法 9
第4章DTMF信号的GOERTZEL判定 10
4.1 GOERTZEL算法原理 10
4.1.1 GOERTZEL算法改进与实现 12
4.1.2 改进GOERTZEL算法原理小结 13
4.2 误差模型的理论分析 13
4.2.1 三种GOERTZEL二阶滤波器的表示 14
4.2.2 GOERTZEL误差模型曲线 17
4.3 实际实现中误差分析与寻优 19
4.3.1 舍入误差问题 19
4.3.2 计算字长N的问题提出 20
4.3.3 GOERTZEL算法中N的选择要求 20
4.3.4 计算舍入误差分析 22
4.4 双窗口模型的导入及其误差分析与寻优 24
4.5 复杂度比较 28
第五章DTMF软解码实现方法 30
5.1 系统设计 30
5.2 DTMF信号处理过程分析与设计 31
5.3 信号解码器的处理过程 32
5.4 DTMF分析软件设计 33
5.4.1 信号参数设定 36
5.4.2 程序处理方式 36
结 论 38
参考文献 39
源程序 42
附录 45
致谢 46
毕业设计（论文）成绩评定表 47
部分参考文献
1 程龙兴,胡协和,冯冬芹,黄文君.基于短消息的远程数据采集系统.仪表技术与传感器,2005年1期:17～19
2 刘瀛.RS-485在测量系统中的应用.丹东纺专学报,2005年1期:8～10
3 韩志军,刘新民.数字温度传感器DS18B20及应用.南京工程学院学报：自然科学,2003年1卷1期:9～14
4 沈忠阳.基于GSM移动通信短消息业务（SMS）的无线应用服务.湖南通信技术,2000年1期:33～34
5 朱万贵,郑国君,顾新建.基于SMS的远程监控系统的设计与实现.制造业自动化,2003年12期:32～34,64
