Procesamiento Digital de Señales Ingeniería en Computación

Procesamiento Digital de Señales
Ingeniería en Computación - E7Z
Año 2014.
Práctica de Laboratorio N°1
El marcado por tonos (DTMF Dual tone multi frequency) es un sistema que
transforma una secuencia de números, originadas en el teclado del teléfono, en
una señal audible.
Al pulsar una tecla se genera un sonido que es la suma de dos señales
sinusoidales de diferentes frecuencias. Las frecuencias de las sinusoides están
dadas por la fila (𝑓𝐿 ) y la columna (𝑓𝐻 ) en que se encuentra la tecla pulsada.
𝑥(𝑡) = 𝐴𝐿 . 𝑠𝑒𝑛𝑜(2. 𝜋. 𝑓𝐿 + 𝜑𝐿 ) + 𝐴𝐻 . 𝑠𝑒𝑛𝑜(2. 𝜋. 𝑓𝐻 + 𝜑𝐻 )
En la central se debe procesar esta señal para determinar la secuencia de teclas
pulsadas.
Actividades:
1) Representar a nivel sistema (entrada/salida funciones y subsistemas) un
generador de tonos y un decodificador DTMF.
2) Genere un archivo de texto con los valores de la señal de tiempo discreto
“dtmf_tdsig1” para la secuencia de entrada correspondiente a su grupo. La
frecuencia de muestreo se fija en 8KHz. La señal debe tomar valores entre
+127 y -127.
3) Graficar la señal generada en el punto 2)
4) Idem a los puntos 2) y 3), para una frecuencia de muestro de 48Khz,
“dtmf_tdsig2”.
5) Genere un archivo de texto “dtmf_digsig1” con los valores de la señal del
punto 2 cuando la señal se representa con una longitud finita de palabra de
8 bits; la cuantización se produce por redondeo, es decir se aproxima al
entero más próximo.
6) Genere la señal de error “err_digsig1”, resultante de la diferencia entre las
señales del punto 2) y 5). Graficar.
En el desarrollo de las actividades se debe usar el programa MatLab.
Algunas especificaciones del estándar DTMF
El estándar DTMF define tonos para 16 símbolos, de los cuales cuatro
normalmente no están disponibles en el teclado del teléfono y están reservados
para señalización.
𝑥(𝑡) = 𝐴𝐿 . 𝑠𝑒𝑛𝑜(2. 𝜋. 𝑓𝐿 + 𝜑𝐿 ) + 𝐴𝐻 . 𝑠𝑒𝑛𝑜(2. 𝜋. 𝑓𝐻 + 𝜑𝐻 )
Al pulsar cualquier tecla, la señal DTMF está formada por un tono de la frecuencia
perteneciente al grupo de frecuencias altas y de la frecuencia perteneciente al
grupo de frecuencias bajas que corresponde a esa tecla según la fila y la columna
en que se encuentra.
Cada frecuencia transmitida debe estar comprendida entre ± 1,8 % de la
frecuencia nominal. En el receptor, un tono con una desviación mayor que 3.5% se
debe rechazar.
Los tonos DTMF deben estar presentes al menos 40ms, el intervalo entre dígitos
debe ser al menos de 40ms. La duración mínima de un ciclo (intervalo de tono e
intervalo entre dígito) debe ser de 85 ms.
Una interrupción en la señal DTMF de 10ms o menos no se debe detectar como
dos tonos.
El nivel de señal en el receptor de la frecuencia alta debe ser de -8 dB a 4 dB del
nivel de las frecuencia baja.
El detector debe procesar correctamente señales con una relación señal a ruido
(SNR) de 15 dB.
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