DSP数字信号处理实验三.docx

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 0F 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。频率1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz123A770Hz456B852Hz789C941Hz*/E0#FD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:clcfor(K=1:10)clearphone=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;endwavwrite(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