DSP数字信号处理实验三

实验三：IIR 数字滤波器的设计和实现
数字信号处理的另一个重要应用是数字滤波器。

数字滤波器是一个运算过程，将输入数列按既定的要求转换成输出数列。

在数字信号的处理时只需利用数字相加、乘以常数和延时等运算，就可以完全达到传输特性的要求。

数字滤波器分为无限冲激响应（IIR）和有限冲激响应（FIR）两大类。

本实验用IIR 数字滤波器产生双音多频DTMF 拨号信号的产生，演示IIR 数字滤波器在通信系统中的应用。

DTMF 信号是将拨号盘上的0~F 共16 个数字，用音频范围的8 个频率来表示的一种编码方式。

8 个频率分为高频群和低频群两组，分别作为列频和行频。

每个字符的信号由来自列频和行频的两个频率的正弦信号叠加而成。

频率组合方式如下图所示。

根据ITU Q.23 建议，DTMF信号的技术指标是：传送/接收率为每秒10个号码，或每个号码100ms。

每个号码传送过程中，信号存在时间至少45ms，且不多于55ms，100ms的其余时间是静音。

在每个频率点上允许有不超过±1.5%的频率
误差。

任何超过给定频率±3.5%的信号，均被认为是无效的，拒绝承认接收。

另外，在最坏的检测条件下，信噪比不得低于15dB。

本次实验内容：
DTMF 信号的编码: 把您的联系电话号码DTMF 编码生成为一个.wav
文件。

其中关键是不同频率的正弦波的产生，要求采用滤波法生成所要求的DTMF信号。

通过本次实验，达到以下目的：
(a)复习和巩固IIR 数字滤波器的基本概念；
(b)掌握IIR 数字滤波器的设计方法；
(c)掌握IIR 数字滤波器的实现结构；
(d)能够由滤波器的实现结构分析滤波器的性能（字长效应）；
(e)了解通信系统电话DTMF 拨号的基本原理和IIR 滤波器实现方法。

代码如下:
clc
for(K=1:10)
clear
phone=input('输入电话号码','s');
sum=length(phone);
fs=8000;
total_x=[];
fH=[1336,1209,1336,1477,1209,1336,1477,1209,1336,1477]; fL=[941,697,697,697,770,770,770,852,852,852];
for i=1:sum
num=phone(i)-48+1;
n=1:400;
x=sin(2*pi*n*fL(num)/fs)+ sin(2*pi*n*fH(num)/fs); x=[x,zeros(1,400)];
total_x=[total_x,x];
end
wavwrite(total_x,'num_sound')
sound(total_x);
plot(total_x);axis([0,10000,-2,2]);
title('电话号码时域波形')
k=[18,20,22,25,32,35,38];
N=210;
tm=[49,50,51;52,53,54;55,56,57;0,48,0];
for i=1:sum
j=800*(i-1);
X=goertzel(total_x(j+1:j+N),k+1);
value=abs(X);
figure(2)
subplot(2,6,i);
stem(k,value,'.','r');
title('FFT x(n)');xlabel('k');ylabel('|X(k)|');
limit=20;
for i1=5:7
if value(i1)>limit
break;
end
end
for j1=1:4
if value(j1)>limit
break;
end
end
buffer(i)=tm(j1,i1-4);
end
disp(['接收端检测到的号码']) disp(setstr(buffer))
end。