河北科技大学
课程设计报告
学生姓名： 张燚 学 号： 090701232
专业班级： 电子信息工程092班 课程名称： 数字信号处理及应用 学年学期： 2 0 1 1—2 0 1 2学年第 一 学期
指导教师： 王晓君
2 0 11年 12月
课程设计成绩评定表
学生姓名 专业班级 张燚 电信092 学 号 起止时间 090701232 成绩 2011.12.19至2011.12.23 设计一：DFT在信号频谱中的应用设计 设计题目 设计六：双音多频音编解码系统 指 导 教 师 评 语 指导教师： 年 月 日
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目录
一、 设计题目................................................................................................... 4 二、 设计目的................................................................................................... 4
1、 DFT在信号频谱中的应用设计目的： .............................................. 4 2、 双音多频拨号音频解码系统设计目的 ............................................... 4 三、 设计原理................................................................................................... 4
1、 DFT在信号频谱中的应用设计原理 .................................................. 4 2、 双音多频拨号音编解码系统设计原理 ............................................... 4 四、 实现方法................................................................................................... 5
1. DFT在信号频谱中的应用 ...................................................................... 5 2. 双音多频拨号音频解码系统................................................................... 5 五、 设计内容及要求....................................................................................... 6
1、 DFT在信号频谱分析中的应用 .......................................................... 6 2、 双音多频拨号音编解码系统 ............................................................... 8 六、 设计结果及改进建议............................................................................. 21
1. DFT在信号频谱分析中的应用 ............................................................ 21 2. 双音多频拨号音编解码系统................................................................. 24 七、 回答思考题............................................................................................. 24
1. DFT在信号频谱分析中的作用 ............................................................ 24 2. 双音多频拨号音编解码系统................................................................. 25 八、 设计体会................................................................................................. 25 九、 参考文献................................................................................................. 26
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一、 设计题目
我共选择了两个题目：DFT在信号频谱中的应用和双音多频拨号音频解码系统。
二、 设计目的
1、 DFT在信号频谱中的应用设计目的：
1.1 熟悉DFT的性质。
1.2 加深理解信号频谱的概念及性质。
2、 双音多频拨号音频解码系统设计目的
本设计是一个综合设计，目的在于了解IIR系统、谱分析方法以及滤波器的设计和具体应用。
三、 设计原理
1、 DFT在信号频谱中的应用设计原理
1.1 学习用DFT和补零DFT的方法来计算信号的频谱。
1.2 用MATLAB语言编程来实现，在做课程设计前，必须充分预习课本DTFT、DFT及补零DFT的有关概念，熟悉MATLAB语言，独立编写程序。
2、 双音多频拨号音编解码系统设计原理
一个双音多频电话机（DTMF, dual-tone multi-frequency touch-tone phone）可以对12个按键编码，每个码都是两个单频正弦之和。这两个单频正弦信号分别来自两个频率组，即列频率组（或称低频率群）与行频率组（或称高频率群），
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它们与每个按键的对应关系如下表所示：
697Hz 770Hz 852Hz 941Hz
数字DTMF接收机通过接收到的双音信号的频谱，再现每个按键所对应的两个频率，从而确认被发送的电话号码。
1209Hz 1 4 7 * 1336Hz 2 5 8 0 1447Hz 3 6 9 # 四、 实现方法
1. DFT在信号频谱中的应用
因直接计算DFT变换的运算量很大，因此常用快速傅里叶算法FFT代替DFT变换。此题目用到了Matlab中的FFT函数。
2. 双音多频拨号音频解码系统
2.1 双音多频信号的产生
假设时间连续的DTMF信号按表选择的两个频率，代表低频带中的一个频率，代表高频带中的一个频率。显然采用数字方法产生DTMF信号，方便而且体积小。
形成上面序列的方法有两种，即计算法和查表法。用计算法求正弦波的序列值很容易，但实际中要占用一些计算时间，影响运行速度。查表法是预先将正弦波的各序列值计算出来，寄存在存储器中，运行时只要按照顺序和一定的速度取出便可。这种方法要占用一定的存储空间，但是速度快。 2.2 双音多频信号的检测
在接收端，要对收到的双音多频信号进行检测，检测两个正弦波的频率是多少，以判断所对应的十进制数字或者符号。显然这里仍然要用数字方法进行检测，因此要将收到的时间连续DTMF信号经过A/D变换，变成数字信号进行检测。检测的方法有两种，一种是用一组滤波器提取所关心的频率，根据有输出信号的
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