实验三:IIR数字滤波器的设计和实现
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【实验背景】
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697Hz770Hz852Hz941Hz
1209Hz147E
1336Hz2580
1477Hz369F
1633HzABCD
【实验要求】
根据ITUQ23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±15的频率误差。任何超过给定频率±35的信号,均被认为是无效的,拒绝承认接收。另
f外,在最坏的检测条件下,信噪比不得低于15dB。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。
【实验内容】
1实验代码:pho
ei
put请输入电话号码ssumle
gthpho
efs8000total_xfH1336120913361477120913361477120913361477fL941697697697770770770852852852fori1sum
umpho
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1400xsi
2pi
fL
umfssi
2pi
fH
umfsxxzeros1400total_xtotal_xxe
daudiowrite
um_sou
dwavtotal_x8000警告数据在写入文件期间被裁剪。I
audiowriteclipI
putDatali
e396
I
audiowriteli
e176sou
dtotal_xplottotal_xaxis01000022title时域波形k18202225323538N210tm4950515253545556570480fori1sumj800i1Xgoertzeltotal_xj1jNk1valueabsXfigure2subplot26istemkvaluertitleFFTx
xlabelkylabelXklimit20fori157ifvaluei1limitbreake
de
dforj114ifvaluej1limitbreake
de
dbufferitmj1i14e
dj0j800j1600j2400
fj3200j4000j4800j5600j6400j7200j8000disp接收端检测到的号码接收端检测到的号码dispsetstrbuffer为:
f【参考资料】《数字信号处理》《数字信号处理及r