Generator de Semnale Multitonale

Tema proiectului

Se cere sa se realizeze din punct de vedere hardware si software un sistem cu procesor DSP - ADSP2181 care sa implementeze o functie de prelucrare de semnal ( specificata in temele 1-6)

Date initiale :

- specificatia procesorului de semnal ADSP2181

- specificatia codecului AD1847

- descrierea hardware a unui sistem cu ADSP21xx

- schemele electrice pentru realizarea unui sistem cu ADSP2181

- programul de test pentru initializarea procesorului ADSP2181 si a codecului AD1847

- descrierea algoritmului de prelucrare

Descrierea teoretica a prelucarii de semnal

DTMF (Dual Tone Multifrequency) reprezintă un sistem de semnalizare care înlocuieşte semnalizarea clasică,cu pulsuri,în reţeaua telefonică. De asemenea sistemul DTMF este utilizat şi în alte aplicaţii : sisteme bancare prin telefon,poştă electronică pe linie telefonică, control la distanţă prin telefon.

Aparatul telefonic poate transmite operaţia de numerotare (numărul apelat) spre centrală telefonică în următoarele moduri:

a) Serii de impulsuri lipsă de curent egale ca număr cu cifra care trebuie transmisă;

b) Semnalizare multifrecvenţă (DTMF = Dual Tone Multifrequency), care se realizează prin transmiterea simultană în linie a două semnale de frecvenţe standardizate pentru fiecare cifră transmisă;

Un semnal multifrecvenţă (DTMF) reprezintă o sumă de două sinusoide convenabil alese; există mai multe standarde DTMF care diferă prin numărul de frecvenţe alese şi prin valoarea acestora. Cel mai utilizat standard este standardul CCITT care recomandă două grupuri de frecvenţe : un grup de frecvenţe joase şi un grup de frecvenţe înalte. Frecvenţele tipice DTMF sunt cuprinse între 700 Hz şi 1700 Hz: un grup de frecvenţe joase (697

Hz,770 Hz, 852 Hz , 941 Hz) şi un grup de frecvenţe înalte (1209 Hz , 1336 Hz, 1477 Hz, 1633 Hz)

Un ton DTMF se obtine prin însumarea unei frecvenţe din grupul frecvnţelor joase cu o frecvenţă din grupul frecvenţelor înalte. Deci grupand o frecventa din grupul celor inalte cu o frecventa din grupul celor joase se obtin 4x4=16 posibilitati. Cele 16 posibilitati pot sa descrie apasarea a 16 taste diferite. Apăsând orice tastă, se generează un ton care este suma a două sinusoide pe frecvenţe diferite, corespunzătoare liniei şi coloanei din dreptul acelei taste. Frecvenţele utilizate în DTMF sunt alese cu grijă, astfel încât circuitele de decodare să nu le confunde cu alte semnale care pot apărea pe linie. Sunt astfel formate zece cifre (0 - 9), tonurile de diez (#) si star (*) si patru tonuri speciale(A, B, C, D). Deoarece transmiterea semnalelor DTMF nu implică o întrerupere a circuitului telefonic, tonurile DTMF pot fi transmise şi în timpul unei convorbiri telefonice, prin simpla apăsare a unei taste.

Avantajele utilizării procesorului de semnal ADSP 2101 în generarea şi recepţia tonurilor DTMF sunt urmatoarele:

modificarea simplă a standardului DTMF (prin schimbarea structurii de date a programului)

• precizie ridicată în generarea frecvenţelor necesare

• modificarea simplă a standardului DTMF (prin schimbarea structurii de date a programului)

• posibilitatea implementării unor sisteme de generare şi recepţie DTMF multicanal

Codecul DTMF conţine un codor care transformă apăsările de taste în semnale dual-tone, şi un decodor care detectează prezenţa şi conţinutul informaţiei semnalului de ton DTMF care va fi recepţionat. Fiecare tastă de pe claviatură cu numerotare în cod DTMF este unic identificată de frecvenţa de pe linie şi frecvenţa de pe coloană (ca în figura 1). Schema de generare şi decodare nu este aşa de complicată şi poate fi uşor rulată pe un DSP.

Sunt folosite două frecvenţe pentru a genera un digit DTMF. O frecvenţă este aleasă din cele patru de pe rând, iar cealaltă este aleasă din cele patru de pe coloană. Două din cele opt frecvenţe pot fi combinate pentru a genera 16 digiţi DTMF, diferiţi între ei. Din cele 16 butoane care apar în figura de mai sus, 12 sunt butoane care se gasesc pe orice tastatură telefonică , iar patru dintre ele sunt rezervate pentru aplicaţii viitoare. Tastele A, B, C, D nu sunt folosite în prezent , dar sunt parte integrantă a standardului.

Generarea functiei sinus

Functia sinus poate fi aproximata prin urmatoarea formula:

Sin(x)=3,140625*x+0,02026367*x2-5,325196*x3+0,5446778*x4+1,800293*x5

Formula este valabila pentru x intre 0 si 90 grade(primul cadran). Avand in vedere ca sin (-x)=-sin(x) si sin(x)=sin(180-x) putem obtine sin(x) pentru intreg cercul trigonometric.

Coeficientii care apar in formula trebuie reprezentati in format 4.12. Argumentul x va fi in format 1.15.