数字信号处理实验报告电话拨号音合成与识别精品资料.docx
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数字信号处理实验报告电话拨号音合成与识别精品资料
大连理工大学实验报告
学院（系）：
专业：
班级：
姓名：
学号：
组：
___
实验时间：
实验室：
实验台：
指导教师签字：
成绩：
实验二电话拨号音合成与识别
一、实验结果与分析
数字拨号音频谱分析（代码与频谱）：
n=[1:
410];
fs=8192;
d1=sin（2*pi*697/fs*n）+sin（2*pi*1209/fs*n）;
D1=fft（d1）;
t1=（0:
length（d1）-1）*fs/length（d1）-fs/2;
figure
（1）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘1’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*697/fs*n）+sin（2*pi*1336/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure
（2）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘2’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*697/fs*n）+sin（2*pi*1477/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（3）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘3’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*770/fs*n）+sin（2*pi*1209/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（4）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘4’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*770/fs*n）+sin（2*pi*1336/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（5）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘5’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*770/fs*n）+sin（2*pi*1477/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（6）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘6’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*852/fs*n）+sin（2*pi*1209/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（7）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘7’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*852/fs*n）+sin（2*pi*1336/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（8）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘8’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*852/fs*n）+sin（2*pi*1477/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（9）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘9’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*941/fs*n）+sin（2*pi*1209/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（10）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘*’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*941/fs*n）+sin（2*pi*1336/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（11）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘0’的频谱'）;
d1=sin（2*pi*941/fs*n）+sin（2*pi*1477/fs*n）;
D1=fft（d1）;
figure（12）;
plot（t1,fftshift（abs（D1）））;title（'按键‘#’的频谱'）;
频谱图如下：
图形电话拨号面板的制作：
首先是框架的搭建：
利用callback在.m文件中对各个模块进行代码的编辑（下面列出主要部分）：
1、数字0~9的显示与发声（以数字‘7’为例）：
%---Executesonbuttonpressinpushbutton7.
functionpushbutton7_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletopushbutton7（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
n0=strcat（get（handles.numshow,'string'）,'7'）;%获取数字号码
set（handles.numshow,'string',n0）;%显示号码
n=[1:
handles.DTMFnum];%每个数字410个采样点表示
d0=sin（2*pi*852/handles.fs*n）+sin（2*pi*1209/handles.fs*n）;%对应行频列频叠加
space=zeros（1,handles.DTMFnum）;%400个0模拟静音信号
phone=[handles.NUM,d0];
handles.NUM=[phone,space];%存储连续的拨号音信号
guidata（hObject,handles）;
wavplay（d0,8192）;
2、删除键‘*’的代码：
%---Executesonbuttonpressinpushbutton11.
functionpushbutton11_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletopushbutton11（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
n=[1:
1000];
num=get（handles.numshow,'string'）;
l=length（num）;
n11=strrep（num,num,num（1:
l-1））;
d11=sin（0.7217*n）+sin（0.9273*n）;
set（handles.numshow,'string',n11）;
L=length（handles.NUM）;
handles.NUM=handles.NUM（1:
L-820）;
guidata（hObject,handles）;
wavplay（d11,8192）;
3、确认键‘#’的代码：
%---Executesonbuttonpressinpushbutton12.
functionpushbutton12_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletopushbutton12（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
n0=strcat（get（handles.numshow,'string'）,'#'）;%获取数字号码
set（handles.numshow,'string',n0）;%显示号码
n=[1:
handles.DTMFnum];%每个数字410个采样点表示
d0=sin（2*pi*941/handles.fs*n）+sin（2*pi*1477/handles.fs*n）;%对应行频列频叠加
guidata（hObject,handles）;
wavplay（d0,8192）;
4、清空键‘Reset’的代码：
%---ExecutesonbuttonpressinbtFW.
functionbtFW_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletobtFW（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
handles.NUM=[];
set（handles.numshow,'string',[]）;%显示号码
set（handles.numRec,'string',[]）;%显示号码
guidata（hObject,handles）;
5、显示键的代码：
%---ExecutesonbuttonpressinbtRec.
functionbtRec_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletobtRec（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
L=length（handles.NUM）;
n=L/handles.DTMFsum;
number='';
fori=1:
n
j=（i-1）*handles.DTMFsum+1;
d=handles.NUM（j:
j+（handles.DTMFnum-1））;%截取出每个数字
f=fft（d,8192）;%以N=2048作FFT变换
a=abs（f）;
p=a.*a/handles.fs;%计算功率谱
%p=a.*a/10000;%计算功率谱
num
（1）=find（p（1:
1000）==max（p（1:
1000）））;%找行频
num
（2）=1000+find（p（1000:
1700）==max（p（1000:
1700）））;%找列频
if（num
（1）<730）
row=1;%确定行数
elseif（num
（1）<810）
row=2;
elseif（num
（1）<900）
row=3;
else
row=4;
end
if（num
（2）<1260）
column=1;%确定列数
elseif（num
（2）<1400）
column=2;
else
column=3;
end
z=[row,column];%确定数字
ifz==[4,2]
tel=0;
elseifz==[1,1]
tel=1;
elseifz==[1,2]
tel=2;
elseifz==[1,3]
tel=3;
elseifz==[2,1]
tel=4;
elseifz==[2,2]
tel=5;
elseifz==[2,3]
tel=6;
elseifz==[3,1]
tel=7;
elseifz==[3,2]
tel=8;
elseifz==[3,3]
tel=9;
end
t（i）=tel;
c=strcat（number,int2str（tel））;
number=c;
i=i+1;
end
set（handles.numRec,'string',number）;%显示号码
GUI界面的操作：
（1）初始化界面
（2）输入数字后的界面
（3）按‘*’后删除一位（4）按‘#’后确认键
（5）按下显示键显示出来（6）按下Reset键清空
二、讨论、建议、质疑
做本实验分两部分，第一部分是做图形化（GUI）界面的设计，第二部分是做电话信号的频谱分析。
做GUI设计中的问题：
删除键部分‘*’在ppt模板的基础上，将全局变量globalNUM删掉了，而改为用句柄handles.NUM.还有就是用guidata（hObject,handles）;进行实时更新从而确保删除后能在内存中也删除。
同时注意删除是820个点，不是1100个点。
确认键’#’只需要发声和显示即可，不用放在内存中，显示键用的是ppt上的模板，其他部分都顺利完成。
第二部分频谱分析是利用FFT变换实现的，由于抽样过程会出现频谱搬移的现象，为了看到原有信号的频谱，采用：
t1=（0:
length（d1）-1）*fs/length（d1）-fs/2;从而保证抽样频率不会在频谱中体现出来，一共做出了12个拨音信号的频谱。
本实验作为综合性的实验，既让我熟悉了GUI的设计，又强化了信号频谱分析的知识，这是本次实验的体会。
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