摘 要:双音多频信号 （DTMF：Dual Tone Multi Frequency）是电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令，通常用于发送被叫号码。由于其抗干扰性强和高速传输的优点，除了应用于电话系统，还被在全世界范围内广泛使用在各种按键式控制系统上。

本文研究了DTMF信号的产生、检测原理，并研究了其在MATLAB下的仿真实现，主要工作如下：

1、研究学习了DTMF信号的基本概念，并学习其产生的原理和方法。设计了产生DTMF信号的流程，并编辑算法在MATLAB软件中产生初始的DTMF信号，同时产生信号波形图。

2、研究学习了DTMF信号的检测方法，包括FFT算法和GOERTZEL算法。分别使用这两种算法提取信号频谱方面的性能，并进行分析比较；根据频谱图得到DTMF信号频谱的峰值点，利用两个峰值点处频率对应的k值查找并判断发送的数字，从而完成DTMF信号的检测。

3、设计了一个GUI界面来模拟DTMF拨号系统，可产生清晰的画面对比图用以展示算法产生的结果。最后还考虑了在加噪声的情况下，对DTMF信号的频谱信息进行分析检测。

关键词： 双音多频信号；产生算法；检测算法；GEORTZEL算法；MATLAB

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 主要研究内容与设计工作-2

第2章 DTMF信号产生的原理与方法-5

2.1 DTMF信号的基本概念-5

2.2 DTMF信号的产生原理-5

2.3 MATLAB算法流程与仿真结果-6

2.3.1 DTMF信号产生流程-6

2.3.2 仿真结果-8

第3章 DTMF信号检测的原理与方法-11

3.1 检测基本原理-11

3.2 DFT的参数选择-11

3.3 FFT算法-12

3.3.1 FFT算法原理-12

3.3.2 检测步骤-13

3. 4 Goertzel算法-13

3.4.1 Goertzel算法原理-13

3.4.2 检测步骤-14

3.5 MATLAB算法流程与仿真结果-15

3.5.1 DTMF信号检测流程-15

3.5.2 仿真结果-18

第4章 GUI界面下的DTMF信号产生与检测-21

4.1 GUI界面设计过程-21

4.2 GUI界面设计结果-21

4.3 运行结果-22

4.3.1 GUI界面可实现功能-22

4.3.2 不同按键的GUI界面结果显示-25

第5章 结论与展望-27

5.1 结论-27

5.2 不足之处及未来展望-28

参考文献-29

致  谢-30

附  录： 源程序-31