双音多频检测实验

双音多频检测实验、实验目的1、加强对用户接口信令的认识与理解2、掌握双音多频检测的基本原理3、熟悉 CM8870 双音多频检测器件的性能及使用方法二、实验仪器1、JH5001 通信原理综合实验系统一台2、20MHz 双踪示波器一台3、数字存贮示波器一台4、电话机二部三、实验原理用户接口上的信令又可分为线路信令与地址信令（也称之为记发器信令）。线路信令主 要反映了二线用户话机的状态：摘机或挂机，此类信令一般由SLIC电路检测（该方面 已包括在前面的实验中）；地址信令主要是用户发送的号码信令，该类信令一般由双音 多频检测器进行检测。用户线上的地址信令存在两种技术标准：1、脉冲拨号方式：脉冲拨号方式是按一定的断续比和速率来断、续电话线的环路来发 出号码信号。脉冲拨号主要在早期的步进制交换机中采用，其缺点是拨号速度慢、 脉冲产生变异易引起交换机误动作等，随着技术的发展已逐渐被双音多频拨号方式 所取代。2、双音多频DTMF（Dual Tone Multifrequency）是指用两个特定的单音频信号的组合来 代表数字或功能，两个单音频的频率不同，所代表的数字和功能也不同，在双音多 频电话机中有16个按键，其中有10个数字键（09）, 6个功能键（*、#、A、B、 C、D）,按照双音组合的原理，它必须有8种不同的单音频信号，由于采用的频率 有8种，故又称之为多频，又因以8种频率中任意抽出2种进行组合，又称其为8 中取2的编码方法。根据CCITT的建议，国际上采用697HZ、770 HZ、852 HZ、表 6.2.1 DTMF 号码组合高频 低频、1209133614471633697123A770456B852789C941*0#D941HZ、1209HZ、1336HZ、1477HZ和1633HZ,把这8种频率分成两个群，即低频群和高频群，从低频群和高频群中任意各抽出一种频率进行组合，共有16种不同 组合，各代表16种不同数字号码或功能，DTMF号码组合见表621。在双音多频检测模块中，采用CM8870进行双音频信号的检测。双音多频信号输入后, 经过信号放大和滤波，分两路分别进入高、低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号，并 对检测的结果按表6.2.2进行译码、锁存。DTMF模块组成框图见图621。表6.2.2 DTMF检测输出逻辑CM88701双音多频码fL (Hz)WNO.END04D03D02D0169712091HLLLH69713362HLLHL69714773HLLHH77012094HLHLL77013365HLHLH77014776HLHHL85212097HLHHH85213368HHLLL85214779HHLLH94113360HHLHL9411209*HHLHH9411477#HHHLL6971633AHHHLH7701633BHHHHL8521633CHHHHH9411633DHLLLLLZZZZ图 6.2.1 DTMF 模块组成框图四、实验内容准备工作：将通信原理综合实验系统上电话1模块内发、收增益选择跳线开关K101、K102设置在N位置（左端），电话2模块内发、收增益选择跳线开关K201、K202设置在N 位置（左端）；DTMF1模块内增益选择跳线开关K301设置在N位置（左端），DTMF2模块内增益选择跳线开关K401设置在N位置（左端）；ADPCM1模块内输入信号选择跳线开关 K501设置在N位置（左端），发、收增益选择跳线开关K502、K503设置在N位置（1_2： 左端），输入数据选择跳线开关K504设置在ADPCM2位置（中间）；ADPCM2模块内输入 信号选择跳线开关K601设置在N位置（左端），发、收增益选择跳线开关K602、K603设 置在N位置（1_2:左端），输入数据选择跳线开关K604设置在ADPCM1位置。将2部电 话机分别接入PHONE1和PHONE2插座，然后加电。实验箱正常工作时可用示波器在测试 点TPMZ07测量到脉冲信号，否则复位系统。测量时，先通过拨号在话机1和话机2之间建立话音链路，下面所有实验均在电话1模块上进行测试。CurA=-250usCurB=250us：iXI=500us! 1ZAX! =2.00kH2f O 16.4UFre(l)=9.346kHz圄讀爾20.Time 50.BBus 0*0.0000sRIGOL STOP y 1. DTMF 信号测试摘机，依次按下话机上的各个键，用示波器测量 DTMF1 模块输入信号测试点 TP301的波形。可用 FFT 查看其频率成分。在拨号时，如果其编号频率较近，则其波形具有较好的差拍效应（即可观测到波形具有包络特性），画下测量波形示意图通过拨号在话机1和话机 2 之间建立话音链路。FT 1 in1l=5M.0WHO 50AriiUTime 500Bl三 &+0.0000三RIGOL STOPE- y Tf O -SA.AriiUI I I I I I I I I I I kSaFFT:H=Fre=H：l：i=740-7HzRIGOL STOPf O - 160riiUMM3 500mUTiniE 500 0L2&*0.0000三-200rriURIGOL STOP (9TSgO kH=./ i v da=50!0 6 kbaFreq(l) =952.4Hz册13 50AriiUTime 50U .Bum &+u .BEiEiEim2. DTMF 信号的检测与编码摘机，按下话机上的键不放，依次测量 TP303、TP304、TP305、TP306 的波形，对照表 6.2.2 检查其号码检测是否正确。F =：+：+：+：+：+： 二 ：F =：+：+：+：+：+：MSIEa2S-Srlli-i|=3Time 5AA.0ns &+0.U000S MSKi32S MmU l：3Time 100.0ns G+U-UHUUs3. DTMF 检测时延判断摘机，用数字存贮示波器测量TP302和TP3O1测试点波形，以TP302上升沿作同步（当 检测到DTMF信号时，TP302由低电平跳变到高电平），并以其前沿作触发。按下话机键， 测量DTMF检测器的检测时延（DTMF信号到达时刻与检测信号TP302的前沿时间差）；这 一检测时延的存在是由于两个方面的原因：（1） CM8870 在检测到 DTMF 信号时，其管脚 16 （ECO）输出高电平，这一检测过程存在时延。（2）积分时延（信号证实时延）。在第16 脚（ECO）变为高电平时，16脚（ECO）通过外接电阻R304向C302充电，当第17脚（CI/GTO） 电压高于门限值，产生内部标志，检测的结果变成4比特码字送到输出锁存器，并从CID 端输出一高电平。检测时延电路存在的目的是具有抗噪性能，避免误检测，提高 CM887O 对 DTMF 检测的可靠性。4. DTMF信号检测灵敏度将输入信号增益选择跳线开关K301设置在T位置。摘机后，按下话机上的键不放，用 示波器同时测量TP302和TP3O1测试点波形。调整电位器W301直至TP302由高电平变为 低电平，说明此时CM8870已不能正确对DTMF进行检测，用示波器读出此时TP3O1测试 点的DTMF信号电平。RIGOL STOP OF re=i(l) =：+：+： ：+：+：+：CH 1-x- 2.00U 耶海 2S.0UTime 10.00ms &*0.0000s UH1” 1.00U10 .Bl1 Time 50.00us 0+0.0000sRIGOL STOP Of O 1.56Uf O 5.B4U实验表明CM8870芯片对DTMF信号检测具有较高的灵敏度。