一、引言
DTMF（双音多频）信号是电话网中常用的信令，无论是家用电话、移动电话还是程控交换机上，多采用DTMF信号发送接收号码。DTMF技术还可以用于电力线载波通信等场合。可见，DTMF拨号和解码在通信系统及其它方面有着广泛的应用。DTMF信号的解码目前常用的方法有两种：一种方法是采用滤波器组来分离8个DTMF信号。滤波器组的实现既可以用模拟滤波器，也可以用数字滤波器，这种方法在时域中进行分离。第二种方法是采用DFT或者Goertzel算法来检测8个信号的强弱，这种方法在频域中进行分离。然而，上述两种传统的DTMF信号检测方法都存在一定的缺陷，即在强信道噪声干扰下常常不能正确工作。本文提出了一种新的基于改进的ADALINE(Adaptive Linear Neuron)神经网络的DTMF信号检测算法，其结构简单计算量适中，并且能够在强背景噪声干扰下正常检测，实验显示它比传统方法有更强的抗干扰能力。文章首先介绍了基于改进的ADALINE神
经网络的DTMF信号检测算法，然后给出了此方法的仿真结果，最后给出了采用TMS320C5402 DSP和TLV320AIC10 AIC实现DTMF信号检测器的工程应用方案设计。
二、DTMF信号
DTMF信号是将拨号盘上的0~9、A~D及*/E、#/F共16个字符，用音频范围的8个频率来表示的一种编码方式。8个频率分为高频群和低频群两组，分别作为列频和行频。每个字符的信号由来自列频和行频的两个频率的正弦信号叠加而成。频率组合方式如图1所示。
图1
根据ITU-R Q.23建议[1]，DTMF信号的技术指标是：传送/接收率为每秒约10个号码，或每个号码120ms。每个号码传送过程中，信号存在时间至少65ms，且不多于75ms，120ms的其余时间是静音。在每个频率点上允许有不超过 1.8%的频率误差。任何超过给定频率 3.5%的信号，均被认为是无效的，拒绝承认接收。另外，在最坏的检测条件下，信噪比不得低于15dB。
三、基于改进的ADALINE神经网络的DTMF检测算法
神经网络是信号处理发展的一个新方向，它可以在先验知识未知的情况下，通过对输入信号的自学习，实时调整网络的权系数和偏置值，使网络得到最佳的期望输出。神经网络具有内在的自适应性和非线性，能够得到鲁棒性和抗干扰能力更强的系统[3]。
ADALINE神经网络是Widrow和Hoff提出的[2,3]，它的一般结构如图2所示，采用
LMS算法。输入信号x(n)及其延迟序列是网络的输入，网络输出a(n)与某个目标输出t(n)的差得到误差信号e(n)，然后网络按照LMS算法调整权系数和偏置值，并按此方式循环处理。