[发明专利]基于嵌入式系统的单音频检测方法

权利要求书

1.一种基于嵌入式系统的单音频检测方法，其特征在于：在进行信号处理之前，对输入信号按幅度进行分类，然后根据此分类分别对计算结果进行有效性判决，最后得出检测结果；其操作步骤如下：

1)、算法的预处理：算法的预处理主要是指对解码结果影响较大的Goertzel算法参数的确定。

2)、对输入信号进行预处理：输入信号的预处理分为预滤波，采样量化和动态存储三个部分。

3)、对信号进行分类：分类处理包括幅度的计算和分类处理两个部分。

4)、计算输入信号的能量：能量的计算包括参数的预计算，信号能量的计算两个部分；

5)、判决门限的选择；

6)、信号能量有效性判决：通过与预置的参数进行比较，得出输入信号中是否存在特定频率的信号。

2.如权利要求1所述的基于嵌入式系统的单音频检测方法，其特征在于：所述步骤1的算法预处理的具体步骤为：

1)对输入信号的采样率Fs的确定

A)、一般作为信令的音频信号的频率不会超过2000Hz；

B)、依照奈奎斯特定律，对模拟信号的采样率必须大于其最高频率的2倍才能保证准确性；当然，为了检测的精度、提高系统的抗噪能力，采样率是越高越好；

C)、采样率的确定还需要考虑嵌入式处理器的运算能力，即要满足一般的处理器能够在规定的响应时间内处理完采样的数据；

D)、综合考虑下，选择Fs＝10KHz，这个值经检验能够很好的满足各种考虑。

2)采样的样本点数N的确定

A)、Fs/N为解码器的分辨率，在实际的应用过程中，需要根据设计的要求确定N的值；

B)、N的值也直接影响系统的响应时间，故其取值不能太大；

C)、综合考虑下，取N＝200，能够满足一般的应用要求；如果要求的分辨率很高时，需要同时提高采样率Fs。

3.如权利要求1所述的基于嵌入式系统的单音频检测方法，其特征在于：所述步骤2对输入信号进行预处理的具体步骤为：

1)预滤波

A)、预滤波主要是针对在模数转换器ADC采样的时候，有一些直流和杂波干扰；

B)、通常采用硬件的方法来进行预滤波，即在ADC的输入口处接一个电容；

C)、由于有了上面的预滤波过程，在直接对输入信号进行其他的处理，不再叠加数字滤波器；

2)采样量化

A)、启动嵌入式系统的ADC，并设置对信号的采样速率为Fs＝10KHz；

B)、将采样得到离散信号值直接存储到数组T[N]中，将已存储的采样值个数纪录在j中；

C)、样本点数N的大小影响检测性能，要按照实际应用的需要来确定，现设置N＝200；

D)、应用时，对ADC的性能要求不是很高，一般的12位ADC即可满足要求。

3)动态存储

A)、可以对采样数据边采样边计算，这样可以大量的减小系统的响应时间；

B)、获得一个采样数据T[i]后，可以马上对其进行下一步的运算，而不用等待所有的N个数据全部采集完后才运算；

C)、当运算完N-1个数据后，需要计算一次能量；

D)、对信号的采样连续进行，即当T[N]中的数据被填满后，马上开始对T[0]的填写，不再占用其他的存储空间，并且能保证采样的连续性。