School of IT, Mae Fah Luang Univers

School of IT, Mae Fah Luang University
DSP for Communication Systems Second Semester 2014
Dr.Nattapol Aunsri
Final Project: Part II Due: May 14, 2015
• Each question, to receive full credit you must show all work. Explain your answers fully and clearly. Partial credit will be given for ANSWERS that demonstrate some but not all of the important conceptual issues. • You must submit your work in the report form, all the codes used in generating the results MUST be submitted along with your report. • While presentation, I may ask any of your members about ideas, codes, results, and relevant issues. I expect you to answer reasonably. • Enjoy the project! DTMF DTMF is the generic name for push-button telephone signaling that is equivalent to the Touch Tone system in use within the Bell System. DTMF also finds widespread use in electronic mail systems and telephone banking systems in which the user can select options from a menu by sending DTMF signals from a telephone. In a DTMF signaling system a combination of a high-frequency tone and a lowfrequency tone represent a specific digit or the characters ∗ and ]. The eight frequencies are arranged as shown in Figure below, to accommodate a total of 16 characters, 12 of which are assigned as shown, while the other four are reserved for future use. DTMF signals are easily generated in software and detected by means of digital filters, also implemented in software, that are tuned to the 8 frequency tones. Usually, DTMF signals are interfaced to the analog world via a codec (coder/decoder) chip or by linear A/D and D/A converters. Codec chips contain all the necessary A/D and D/A, sampling, and filtering circuitry for a bidirectional analog/digital interface. The DTMF tones may be generated either mathematically or from a look-up table. In a hardware implementation (e.g., in a digital signal processor), digital samples of two sine waves are generated mathematically, scaled, and added together. The sum is logarithmically compressed and sent to the codec for conversion to an analog signal. At an 8 kHz sampling rate the hardware must output a sample every 125 ms. In this case a sine look-up table is not used because the values of the sine wave can be computed quickly without using the large amount of data memory that a table look-up would require. For
1
School of IT, Mae Fah Luang University Project Part II 2
Figure 1: DTMF digits
simulation and investigation purposes, the look-up table might be a good approach in MATLABr. At the receiving end, the logarithmically compressed, 8-bit digital data words from the codec are received and logarithmically expanded to their 16-bit linear format. Then the tones are detected to decide on the transmitted digit. The detection algorithm can be a DFT implementation using the FFT algorithm or a filter bank implementation. For the relatively small number of tones to be detected, the filter bank implementation is more efficient. Each group is provided the a set of DTMF files recorded in the real environment. You need to implement and code to extract and detect what tones, frequencies, and digits they are representing using MATLABr based on what you have learned in this class. The analysis and results MUST be theoretically and practically discussed and concluded

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โรงเรียนที มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวงDSP สำหรับระบบการสื่อสารภาคการศึกษาที่สองปี 2014Dr.Nattapol Aunsriสุดท้ายโครงการ: ส่วนที่ II ครบกำหนด: 14 may, 2015• Each question, to receive full credit you must show all work. Explain your answers fully and clearly. Partial credit will be given for ANSWERS that demonstrate some but not all of the important conceptual issues. • You must submit your work in the report form, all the codes used in generating the results MUST be submitted along with your report. • While presentation, I may ask any of your members about ideas, codes, results, and relevant issues. I expect you to answer reasonably. • Enjoy the project! DTMF DTMF is the generic name for push-button telephone signaling that is equivalent to the Touch Tone system in use within the Bell System. DTMF also finds widespread use in electronic mail systems and telephone banking systems in which the user can select options from a menu by sending DTMF signals from a telephone. In a DTMF signaling system a combination of a high-frequency tone and a lowfrequency tone represent a specific digit or the characters ∗ and ]. The eight frequencies are arranged as shown in Figure below, to accommodate a total of 16 characters, 12 of which are assigned as shown, while the other four are reserved for future use. DTMF signals are easily generated in software and detected by means of digital filters, also implemented in software, that are tuned to the 8 frequency tones. Usually, DTMF signals are interfaced to the analog world via a codec (coder/decoder) chip or by linear A/D and D/A converters. Codec chips contain all the necessary A/D and D/A, sampling, and filtering circuitry for a bidirectional analog/digital interface. The DTMF tones may be generated either mathematically or from a look-up table. In a hardware implementation (e.g., in a digital signal processor), digital samples of two sine waves are generated mathematically, scaled, and added together. The sum is logarithmically compressed and sent to the codec for conversion to an analog signal. At an 8 kHz sampling rate the hardware must output a sample every 125 ms. In this case a sine look-up table is not used because the values of the sine wave can be computed quickly without using the large amount of data memory that a table look-up would require. For1School of IT, Mae Fah Luang University Project Part II 2Figure 1: DTMF digitssimulation and investigation purposes, the look-up table might be a good approach in MATLABr. At the receiving end, the logarithmically compressed, 8-bit digital data words from the codec are received and logarithmically expanded to their 16-bit linear format. Then the tones are detected to decide on the transmitted digit. The detection algorithm can be a DFT implementation using the FFT algorithm or a filter bank implementation. For the relatively small number of tones to be detected, the filter bank implementation is more efficient. Each group is provided the a set of DTMF files recorded in the real environment. You need to implement and code to extract and detect what tones, frequencies, and digits they are representing using MATLABr based on what you have learned in this class. The analysis and results MUST be theoretically and practically discussed and concluded

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โรงเรียนไอทีมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง
DSP สำหรับระบบการสื่อสารสองภาคการศึกษา 2014
Dr.Nattapol Aunsri
โครงการสุดท้าย: Part II เนื่องจาก: 14 พฤษภาคม 2015
•คำถามแต่ละข้อจะได้รับเครดิตเต็มคุณจะต้องแสดงผลงานทั้งหมด อธิบายคำตอบของคุณอย่างเต็มที่และอย่างชัดเจน เครดิตบางส่วนจะได้รับสำหรับคำตอบที่แสดงให้เห็นบางส่วน แต่ไม่ทั้งหมดของปัญหาความคิดที่สำคัญ •คุณจะต้องส่งผลงานของคุณในแบบรายงาน, รหัสทั้งหมดที่ใช้ในการสร้างผลต้องถูกส่งไปพร้อมกับรายงานของคุณ •ในขณะที่นำเสนอผมอาจจะถามใด ๆ ของสมาชิกเกี่ยวกับความคิดของคุณ, รหัสผลและประเด็นที่เกี่ยวข้อง ฉันหวังว่าคุณจะตอบที่สมเหตุสมผล •เพลิดเพลินกับโครงการ! DTMF DTMF เป็นชื่อทั่วไปสำหรับปุ่มกดสัญญาณโทรศัพท์ที่เทียบเท่ากับระบบเสียงสัมผัสในการใช้งานภายในระบบเบลล์ DTMF ยัง fi nds การใช้อย่างแพร่หลายในระบบจดหมายอิเล็กทรอนิกส์และระบบธนาคารทางโทรศัพท์ที่ผู้ใช้สามารถเลือกตัวเลือกจากเมนูโดยการส่งสัญญาณ DTMF จากโทรศัพท์ ในระบบการส่งสัญญาณ DTMF การรวมกันของเสียงความถี่สูงและเสียง lowfrequency เป็นตัวแทนของสาย speci คหลักหรือตัวอักษร * และ] แปดความถี่จะจัดแสดงในรูปด้านล่างเพื่อรองรับการรวมเป็น 16 ตัวอักษร 12 ซึ่งได้รับมอบหมายตามที่แสดงในขณะที่อีกสี่จะถูกสงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต สัญญาณ DTMF ถูกสร้างขึ้นได้อย่างง่ายดายในซอฟต์แวร์และตรวจพบโดยวิธีการกรองการไฟดิจิตอลดำเนินการยังอยู่ในซอฟแวร์ที่ได้รับการปรับให้ 8 เสียงความถี่ โดยปกติสัญญาณ DTMF มีการเชื่อมต่อกับโลกอนาล็อกผ่านทางตัวแปลงสัญญาณ (coder / ถอดรหัส) ชิปหรือโดยการเชิงเส้น / D และ D / แปลง ชิปมีตัวแปลงสัญญาณที่จำเป็นทั้งหมด / D และ D / A การสุ่มตัวอย่างและสายวงจร ltering สำหรับอะนาล็อกแบบสองทิศทาง / อินเตอร์เฟซดิจิตอล เสียง DTMF อาจถูกสร้างขึ้นทั้งทางคณิตศาสตร์หรือจากตารางมองขึ้น ในการใช้ฮาร์ดแวร์ (เช่นในหน่วยประมวลผลสัญญาณดิจิตอล) ตัวอย่างดิจิตอลของทั้งสองคลื่นไซน์จะมีการสร้างทางคณิตศาสตร์ปรับขนาดและรวมเข้าด้วยกัน ผลรวมที่ถูกบีบอัดลอการิทึมและส่งไปยังตัวแปลงสัญญาณสำหรับการแปลงสัญญาณแอนะล็อก ที่อัตราการสุ่มตัวอย่าง 8 kHz ฮาร์ดแวร์ต้องออกตัวอย่างทุก 125 มิลลิวินาที ในกรณีนี้ตารางมองขึ้นไซน์ไม่ได้ใช้เพราะค่านิยมของคลื่นไซน์สามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้จำนวนมากของหน่วยความจำข้อมูลที่มองขึ้นตารางจะต้องมี สำหรับ
1
โรงเรียนไอทีมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวงโครงการ Part II 2
รูปที่ 1: DTMF ตัวเลข
การจำลองและวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบตารางมองขึ้นอาจจะเป็นวิธีการที่ดีใน MATLABr ในตอนท้ายที่ได้รับการบีบอัดลอการิทึม, 8 บิตคำข้อมูลดิจิตอลจากตัวแปลงสัญญาณที่ได้รับและขยายลอการิทึมเชิงเส้นในรูปแบบ 16 บิตของพวกเขา จากนั้นเสียงมีการตรวจพบการตัดสินใจเกี่ยวกับการส่งหลัก วิธีการตรวจสอบสามารถดำเนินการ DFT โดยใช้วิธี FFT หรือการดำเนินการสายกรองธนาคาร สำหรับจำนวนที่ค่อนข้างเล็กของเสียงที่จะได้รับการตรวจพบสายการดำเนินงานของธนาคารกรองเป็นอีเพียงพอ FFI มากขึ้น แต่ละกลุ่มจะให้ชุดของสาย les DTMF บันทึกไว้ในสภาพแวดล้อมจริง คุณจำเป็นต้องใช้และรหัสเพื่อสกัดและตรวจสอบเสียงความถี่และตัวเลขที่เป็นตัวแทนของพวกเขาจะใช้ MATLABr ตามสิ่งที่คุณได้เรียนรู้ในชั้นนี้ การวิเคราะห์และผลต้องตามหลักวิชาและพูดคุยกันในทางปฏิบัติและได้ข้อสรุป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โรงเรียน , มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง
DSP สำหรับระบบการสื่อสาร ภาคเรียนที่ 2 dr.nattapol 2014

สุดท้าย aunsri โครงการส่วนหนึ่งเนื่องจาก 2 : 14 พฤษภาคม 2015
- คำถามแต่ละข้อจะได้รับวงเงินเต็ม คุณต้องแสดงผลงานทั้งหมด อธิบายคำตอบของคุณได้อย่างเต็มที่ และชัดเจน เครดิตบางส่วนจะได้รับคำตอบที่แสดงให้เห็นบางส่วน แต่ไม่ทั้งหมดของที่สำคัญ 2 ประเด็น- คุณต้องส่งงานในรูปแบบรายงาน รหัสทั้งหมดที่ใช้ในการสร้างผลจะต้องส่งไปพร้อมกับรายงานของคุณ - ในขณะที่การนำเสนอ ผมอาจจะถามใด ๆของสมาชิกของคุณเกี่ยวกับความคิด , รหัส , ผลลัพธ์ , และประเด็นที่เกี่ยวข้อง ฉันคิดว่าคุณจะตอบได้พอสมควร - สนุกกับโครงการDTMF DTMF เป็นชื่อทั่วไปสำหรับการกดปุ่มโทรศัพท์ที่เทียบเท่ากับระบบเสียงสัมผัสใช้ภายในระบบระฆัง DTMF ก็จึงแพร่หลายใช้ NDS ในระบบไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์และโทรศัพท์ระบบการธนาคาร ซึ่งผู้ใช้สามารถเลือกตัวเลือกจากเมนูโดยการส่งสัญญาณ DTMF จากโทรศัพท์ในระบบส่งสัญญาณ DTMF รวมกันเสียงความถี่สูงและ lowfrequency โทนแสดงกาจึง C หรือตัวละครหลักและ∗ ] แปดความถี่จัดตามที่แสดงในรูปด้านล่าง เพื่อรองรับทั้งหมด 16 ตัวอักษร 12 ซึ่งได้รับมอบหมาย เช่น แสดง ส่วนอีกสี่ที่สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคตสัญญาณ DTMF ได้อย่างง่ายดายสร้างขึ้นในซอฟต์แวร์และตรวจพบโดยวิธีการของ lters จึงดิจิตอลยังดำเนินการในซอฟต์แวร์ที่เป็นสัญญาณกับความถี่ 8 โทน โดยปกติสัญญาณ DTMF จะติดต่อกับโลกอนาล็อกผ่านตัวแปลงสัญญาณ ( coder / ถอดรหัส ) ชิปหรือเชิงเส้น / D และ D / A ตัวแปลง ชิปมีตัวแปลงสัญญาณที่จำเป็นทั้งหมด A / D และ D / A , ตัวอย่างแล้วจึง ltering วงจรสำหรับสองอนาล็อก / ดิจิตอลอินเตอร์เฟส ส่วนโทน DTMF อาจสร้างขึ้นทั้งทางคณิตศาสตร์หรือจากตารางค้นหา . ในการใช้ฮาร์ดแวร์ ( เช่น ในตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอลดิจิตอลตัวอย่างสองไซน์คลื่นจะสร้างทางคณิตศาสตร์ , ปรับขนาดและเพิ่มเข้าด้วยกันผลรวมเป็น logarithmically บีบอัดและส่งไปที่ตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อกสำหรับการแปลงสัญญาณ ที่ 8 kHz อัตราการสุ่มตัวอย่างฮาร์ดแวร์ต้องแสดงผลตัวอย่างทุก 125 คุณในกรณีนี้ตารางไซน์ดูแล้วไม่ได้ใช้เนื่องจากค่าของคลื่นไซน์สามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้จำนวนมากของหน่วยความจำข้อมูลที่ตารางดูแล้วจะต้องมี สำหรับ
1
โรงเรียนมันแม่ฟ้าหลวง โครงการมหาวิทยาลัย ภาค 2

รูปที่ 1 : ตัวเลข DTMF การจำลองและวัตถุประสงค์ในการสอบสวน มองขึ้นตารางอาจจะเป็นวิธีที่ดีใน matlabr . ที่สิ้นสุดการรับ , การบีบอัด logarithmically 8 บิตข้อมูลดิจิตอลคำพูดจากตัวแปลงสัญญาณที่ได้รับ และขยาย logarithmically ของ 16 บิตเชิงเส้นรูปแบบ แล้วเสียงมีการตรวจพบตัดสินใจส่งหลักการตรวจสอบขั้นตอนวิธีการสามารถใช้ขั้นตอนวิธีนี้ใช้ FFT หรือ lter ธนาคารจึงใช้ สำหรับจำนวนที่ค่อนข้างเล็กของหน่วยเสียงวรรณยุกต์จะตรวจพบ จึงใช้งานffi lter ธนาคารมากขึ้นและ cient . แต่ละกลุ่มจะจัดชุดของ DTMF จึงเล บันทึกไว้ในสภาพแวดล้อมจริง คุณต้องการที่จะใช้และรหัสเพื่อสกัดและตรวจสอบว่าเสียงความถี่และตัวเลขที่พวกเขาจะเป็นตัวแทนของการใช้ matlabr ตามสิ่งที่คุณได้เรียนรู้ในชั้นเรียนนี้ ผลวิเคราะห์ และต้องเป็นทฤษฎีและปฏิบัติได้หารือและสรุป