dtmf信号的产生及检测verilog

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

1

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。

DSP课程设计实验报告

DTMF信号的产生与检测

指导老师： 申艳老师 时 间： 2014年7月18日

DTMF信号的产生与检测

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

成绩 信息与通信工程学院实验报告

（软件仿真性实验）

课程名称：随机信号分析

实验题目：窄带随机信号的产生及分析 指导教师：陈友兴 班级：学号： 学生姓名：

一、 实验目的和任务

1．掌握窄带随机信号的产生方法以及窄带滤波器的设计 2．掌握窄带随机信号包络相位的提取

二、 实验内容及原理

（一）实验原理

在一般无线电接收机中，通常都有高频或中频放大器，它们的通频带往往远小于中心频率f0，既有

?f??1 f0这种线性系统通称为窄带线性系统。

在通信、雷达等许多电子系统中，都常常用一个宽带平稳随机过程来激励一个窄带滤波器，这是在滤波器输出端得到的便是一个窄带随机过程。若用示波器观测此波形，则可看到，它接近一个正弦波，但此正弦波的幅度和相位都在缓慢的随机变化。我们可以证明，任何一个是窄带随机过程X(t)都可以表示为：

X(t)?A(t)cos(?0t??(t))

式中，?0是固定值，对于窄带随机过程来说，?0一般取窄带滤波器的中心频率或载波频率。

在实际应用中，常常需要检测出包络A(t)和??t?的信息。若将窄带随机过程X(t)送入

第1页共1页

包络检波器，则在检波器的输出端可得到包络A(t)，若将窄带随机过程X(t)，送入一个相位检波器，便可

闽江学院

课程设计报告书

设计题目： 系 别： 年级专业： 指导教师：

摘 要

所谓双音多频（DTMF），就是用两个频率——行频和列频来表示电话机键盘上的一个数字。DTMF 电话的指令正在迅速的取代脉冲指令。除了在电话呼叫信号中使用外，DTMF 还广泛的使用在交互式控制应用，例如电话银行、电子邮件甚至家电远程控制等，用户可以从电话机发送DTMF 信号来做菜单选择。本文基于MATLAB的双音多频拨号

- 0 -

系统的仿真实现。主要涉及到电话拨号音合成的基本原理及识别的主要方法，利用MATLAB 软件以及 DFT 算法实现对电话通信系统中拨号音的合成与识别。并进一步利用 MATLAB 中的图形用户界面 GUI 制作简单直观的模拟界面。还能够利用矩阵不同的基频合成 0 － 9 不同按键的拨号音，并能够对不同的拨号音加以正确的识别，实现由拨号音解析出电话号码的过程，进一步利用 GUI 做出了简单的图形操作界面。本文具有界面清楚，画面简洁，易于理解，操作简单的优点，从而实现对电话拨号音系统的简单的信号仿真。

第九章 信号产生电路

一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。 （1）在图T1所示方框图中，若φF＝180°，则只有当φ电路才能产生正弦波振荡。（√ ）

A＝±180°时，

图T1

（2）只要电路引入了正反馈，就一定会产生正弦波振荡。（× ） （3）凡是振荡电路中的集成运放均工作在线性区。（ × ）

（4）非正弦波振荡电路与正弦波振荡电路的振荡条件完全相同。（× ）

（5）在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是φF＝±φ（× A。

）

（6）因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的φF＝0°，单管共集放大电路的φ

A＝0°，满足正弦波振荡的相位条件

φ

A＋φF＝2nπ

（n为整数），

故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。（√ ）

（7）在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率f0＝1/RC。（ √ ）

?F?＝ （8）电路只要满足A（ × ） 1，就一定会产生正弦波振荡。

（9）负反馈放大电路不可能产生自激振荡。（√ ）

（10）在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路

电子与信息工程系——Verilog数字系统设计—

实 验 名 称 序列检测 专业、年级 学 号 姓 名 以下内容由实验指导教师填写（实验内容请以批注的形式批阅） 实验项目完成情况 实验项目成绩 指导教师 时 间 年 月 日 实验八：序列检测

一：序列检测的源程序:

module jiance(RST_N,CLK,Q,F); input RST_N,CLK,Q; output F; reg F; reg [6:0] s0,s1;

always@ (posedge CLK or negedge RST_N) begin

if(!RST_N) s0<=7'b1001101; else begin s1=s1<<1; s1[0]=Q;

if (s1==s0) F=1'b1; else F=1'b0; end

第1页

电子与信息工程系——Verilog数字系统设计—

end endmodule

二：序列检测的测试代码： `timescale 1 ps/ 1 ps

module jiance_vlg_tst();

// constants // general purpose registers

电子与信息工程系——Verilog数字系统设计—

实 验 名 称 序列检测 专业、年级 学 号 姓 名 以下内容由实验指导教师填写（实验内容请以批注的形式批阅） 实验项目完成情况 实验项目成绩 指导教师 时 间 年 月 日 实验八：序列检测

一：序列检测的源程序:

module jiance(RST_N,CLK,Q,F); input RST_N,CLK,Q; output F; reg F; reg [6:0] s0,s1;

always@ (posedge CLK or negedge RST_N) begin

if(!RST_N) s0<=7'b1001101; else begin s1=s1<<1; s1[0]=Q;

if (s1==s0) F=1'b1; else F=1'b0; end

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电子与信息工程系——Verilog数字系统设计—

end endmodule

二：序列检测的测试代码： `timescale 1 ps/ 1 ps

module jiance_vlg_tst();

// constants // general purpose registers

边缘检测电路的硬件实现,用的是Verilog语言,采用的是原理图输入,给出了源代码,对于采用FPGA做图像预处理有着很好的参考价值

(筆記) 如何設計邊緣檢測電路? (SOC) (Verilog)

Abstract

邊緣檢測電路(edge detection circuit)是個常見的基本電路。

Introduction

使用環境：Quartus II 7.2 SP3

所謂的邊緣檢測，簡單的說就是判斷前一個clock的狀態和目前clock狀態的比較，若由0變1，就是上升沿檢測電路(posedge edge detection circuit)(又稱上緣微分電路)，若是由1變0，就是下升沿檢測電路(negedge edge detection circuit)(又稱下緣微分電路)，若上升沿與下升沿都要檢測，就是雙沿檢測電路電路(double edge detection)。

上升沿檢測電路(posedge detection circuit)

Method 1：

使用兩個reg

r_data_in0與r_data_in1為D-FF，分別hold住上一個clock與目前clock的i_data_in，所謂上升沿電路，就是i_data_in由0變1，也就是r_data

数字信号处理实验,常用信号产生,MATLAB实现

实验1 常用信号产生

实验目的：

学习用MATLAB编程产生各种常见信号。

实验内容：

1、 矩阵操作：

输入矩阵：

x=[1 2 3 4;5 4 3 2;3 4 5 6;7 6 5 4]

引用 x的第二、三行；

引用 x的第三、四列；

求矩阵的转置；

求矩阵的逆；

2、 单位脉冲序列：

产生δ（n）函数；

产生δ（n-3）函数；

3、 产生阶跃序列：

产生U（n）序列；

产生U（n-n0）序列；

4、 产生指数序列： 3 x(n)=0.5 4

5、 产生正弦序列：

x=2sin(2π*n/12+π/6)

6、 产生取样函数：

7、 产生白噪声：

产生[0，1]上均匀分布的随机信号：

产生均值为0，方差为1的高斯随机信号：

8、 生成一个幅度按指数衰减的正弦信号： x(t)=Asin(w0t+phi).*exp(-a*t)

9、 产生三角波：

n

实验要求：

打印出程序、图形及运行结果，并分析实验结果。 常用信号产生

基本矩阵操作：

输入矩阵：

x=[1 2 3 4;5 4 3 2;3 4 5 6;7 6 5 4] 引用 x的第二、三行：

x([2 3],:)

引用 x的第三、四列：

数字信号处理实验,常用信号产

数字信号处理实验,常用信号产生,MATLAB实现

实验1 常用信号产生

实验目的：

学习用MATLAB编程产生各种常见信号。

实验内容：

1、 矩阵操作：

输入矩阵：

x=[1 2 3 4;5 4 3 2;3 4 5 6;7 6 5 4]

引用 x的第二、三行；

引用 x的第三、四列；

求矩阵的转置；

求矩阵的逆；

2、 单位脉冲序列：

产生δ（n）函数；

产生δ（n-3）函数；

3、 产生阶跃序列：

产生U（n）序列；

产生U（n-n0）序列；

4、 产生指数序列： 3 x(n)=0.5 4

5、 产生正弦序列：

x=2sin(2π*n/12+π/6)

6、 产生取样函数：

7、 产生白噪声：

产生[0，1]上均匀分布的随机信号：

产生均值为0，方差为1的高斯随机信号：

8、 生成一个幅度按指数衰减的正弦信号： x(t)=Asin(w0t+phi).*exp(-a*t)

9、 产生三角波：

n

实验要求：

打印出程序、图形及运行结果，并分析实验结果。 常用信号产生

基本矩阵操作：

输入矩阵：

x=[1 2 3 4;5 4 3 2;3 4 5 6;7 6 5 4] 引用 x的第二、三行：

x([2 3],:)

引用 x的第三、四列：

数字信号处理实验,常用信号产