Semestrální práce z předmětu

číslicové zpracování signálu (31CZS)

Detekce DTMF v signálu snímaném z telefonního kanálu

Zdeněk Šimůnek Dalibor Barri

Zadání

Navrhněte algoritmus detekce DTMF a simulujte jej v MATLABu.

Vytvořte simulované signály DTMF a ověřte funkčnost detekce.

Ověřte algoritmus na reálných signálech z telekomunikačního kanálu.

Co je to DTMF?

DTMF – Dual-Tone Multi Frequence

1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz

697 Hz 1 2 3

770 Hz 4 5 6

852 Hz 7 8 9

941 Hz * 0 #

Tabulka 1: Kmitočty DTMF signálu

Návrh algoritmu detekce DTMF

S e g m e n ta c e

P seg > P co m p ar

Z a p a m a to v á n í p o z ic e se g .

P o d m ín k am in . d é lk y m e z i

se g m e n ty

P o è e t z n a k ù s è a so v o u p o lo h o u

V s tu p n íD T M F s ig n á l

Obrázek 2: Časový průběh vstupního signálu a jeho spektrumObrázek 1: Blokové schéma detekce DTMF –

1/2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

cas [s]

123

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 80000

50

100

150

frekvence [Hz]

Vyhodnocení DTMF tónu

O d eb rán í d é lk y z ázn am u

Vy h o d n o co v an ý zn ak

K o m p lex n í re zo n á to r

D ek ó d o v an ýD T M F s ig n á l

x [n ] n = 0 ..N -1

n = N

y k[n ] = y k[N ] = X [k ]

n a lezen í m ax im a z frek v en c í øád k ù

a s lo u p cù

+

z -1

x [n ] n = 0 ,1 ...,N -1

y k[N ] = X [k ]y k[n ]

W N-k

y k[n -1 ]

n = N

Obrázek 3: Blokové schéma detekce DTMF –

2/2

  N = 110 N = 205

f [Hz] kteorie kpraxe abs chyba kteorie kpraxe abs chyba

697 9,584 10 0,416 17,861 18 0,139

770 10,588 11 0,413 19,731 20 0,269

852 11,715 12 0,285 21,833 22 0,168

941 12,939 13 0,061 24,113 24 0,113

1209 16,624 17 0,376 30,981 31 0,019

1477 20,309 20 0,309 37,848 38 0,152

654 697 727 770 800 852 873 9460

10

20

30

40

50

Frekvencni charakteristika filtru realizujici vyber k-te slozky

f [Hz]

Vel

ikos

t [d

B]

764770 837 852

30

35

40

45

50

55Frekvencni charakteristika filtru realizujici vyber k-te slozky

f [Hz]

Vel

ikos

t [d

B]

663 697 741 770 819 852 897

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Frekvencni charakteristika filtru realizujici vyber k-te slozky

f [Hz]

Vel

ikos

t [d

B] Obrázek: Blokové

schéma Goertzelova algoritmu

1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz

697 Hz 1 2 3

770 Hz 4 5 6

852 Hz 7 8 9

941 Hz * 0 #

Tabulka 2: Kmitočty DTMF signálu

Závěr

Pro správné určení DTMF znaků je třeba mezi jednotlivými znaky vysílaného DTMF signálu dodržovat definovanou časovou prodlevu, aby při zpracování signálu nedocházelo k nechtěnému splynutí dvou signálů v jeden.

Volba délky záznamu nám velmi ovlivňuje dyna-mický rozsah detekovaných kmitočtů, tj. postranní frekvence detekovaného signálu.

Daný algoritmus byl ověřen jak pro teoretický tak

i pro reálný DTMF signál.

Konec prezentace

Děkuji za pozornost

Použitá literatura:

[1] Facultad de Ingeniería Universidad de Buenos Aires (Fiuba)[on-line]http://www.fi.uba.ar/materias/6609/docs/Chapter_14.pdf, [cit.: 5.5.2005]