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 4 5 6 852 Hz 7 8 9 941 Hz * # DTMF je signál tvořený dvěma sinusovými průběhy definovaných frekvencí. Kmitočty jsou voleny tak, aby bez problémů procházely telekomunikačními řetězci, tj. v kmitočtovém pásmu 300-3400Hz. Maximální reálná rychlost je 10zn/s. Délka jednoho tónu je (stejná jako prodlevy mezi tóny) je 50ms. Tabulka 1: Kmitočty DTMF signálu

Návrh algoritmu detekce DTMF Obrázek 1: Blokové schéma detekce DTMF – 1/2 Obrázek 2: Časový průběh vstupního signálu a jeho spektrum

Vyhodnocení DTMF tónu N = 110 N = 205 frekvence [Hz] k_teorie k_praxe   N = 110 N = 205 frekvence [Hz] k_teorie k_praxe absolutní chyba k 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 0,309 37,848 38 0,152 Vyhodnocení DTMF tónu   N = 110 N = 205 f [Hz] 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 0,309 37,848 38 0,152 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 697 Hz 1 2 3 770 Hz 4 5 6 852 Hz 7 8 9 941 Hz * # Obrázek: Blokové schéma Goertzelova algoritmu Tabulka 2: Kmitočty DTMF signálu Obrázek 3: Blokové schéma detekce DTMF – 2/2

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] Děkuji za pozornost