Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DTMF Übertragung auslesen


von K. Gustav (Gast)


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Hallo, ich würde gerne bei 2 Geräten die (vermutlich) via DTMF Signalen 
kommunizieren die paar Bits dir übertragen werden auslesen.

Leider verwenden die keine Pausen zwischen den verschiedenen Tönen, 
daher lässt es sich furchtbar schwer optisch herauslesen. Ich dachte 
dabei eine FFT zu erstellen, habe dazu auch das komplette Signal als 
.csv Datei vorliegen, frage mich aber nun wie ich es am einfachsten 
anstelle, das Signal zu analysieren.

Gibt es gute Programme die mit csv Dateien gespeist werden können, und 
FFTs ausgeben und eventuell noch andere Funktionen beinhalten, wie eine 
Bestimmte Frequenz subtrahieren?

K. Gustav

von Alex S. (Gast) (Gast)


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Hast du ein altes Analog-Modem in Reichweite?
Das kann man prima als Echtzeit-DTMF-Decoder verwenden.

von Georg G. (df2au)


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"dtmf decoder software" bei Google eingegeben bringt viele Treffer.

von K. Gustav (Gast)


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Georg G. schrieb:
> "dtmf decoder software" bei Google eingegeben bringt viele
> Treffer.

Ja, aber die sind alle auf Telefon Signale ausgelegt, das hilft nichts. 
Andere Frequenzen und dort werden definierte mindest - Stopp - Zeiten 
verwendet.

Alex S. (Gast) schrieb:
> Hast du ein altes Analog-Modem in Reichweite?
> Das kann man prima als Echtzeit-DTMF-Decoder verwenden.

Leider nein, müsste ich mich umhören ob noch jemand eines herumliegen 
hat. Lassen sich damit auch benutzerdefinierte Frequenzpaare decodieren?

von Milan (Gast)


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Um welche Geräte handelt es sich? Kann du eine Aufzeichnung einer 
Kommunikation anhängen?

von Georg G. (df2au)


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K. Gustav schrieb:
> auf Telefon Signale ausgelegt

Möchtest du den Würfelzucker direkt....? Was ist so schwer daran, eines 
dieser Programme (PD, Source verfügbar) als Vorlage zu nehmen und die 
FFT anzupassen?

Was mich wundert: Tonsignale als csv Datei ist eher ungebräuchlich. Ich 
hätte wav oder ähnlich erwartet.

von K. Gustav (Gast)


Angehängte Dateien:

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Handelt sich um Leitungsmessgeräte, die miteinander kommunizieren.

die .csv ist sehr groß, habe mal 3 Bilder angehängt, sieht stark nach 
DTMF aus, auch laut FFT Analyse direkt am Scope, sind 2 
Sinusschwingungen zu sehen.

von Minimalist (Gast)


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Es gibt die proprietäre Software "Origin"  und mittlerweile auch gute 
OpenSource Klone wie SciDaVis.
Das kann csv einlesen, und dann steht dir die ganze Welt an 
Analysemöglichkeiten offen. FFT ist noch die leichteste Übung.

von c-hater (Gast)


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K. Gustav schrieb:

> Gibt es gute Programme die mit csv Dateien gespeist werden können, und
> FFTs ausgeben und eventuell noch andere Funktionen beinhalten, wie eine
> Bestimmte Frequenz subtrahieren?

Spice, z.B. das beliebte LTSpice. Das bietet die Möglichkeit, 
Spannungsquellen zu erzeugen, die aus einer PWL-Datei "gespeist" werden.

Man muss dazu nur noch wissen, dass PWL-Dateien im Prinzip die gleiche 
Struktur haben wie CSV-Dateien, bloß halt statt Komma Whitespaces als 
Feldtrennzeichen verwenden.

Sprich: man braucht in erster Näherung nur einen Texteditor mit der 
Möglichkeit zum Suchen&Ersetzen, um aus der CSV eine PWL zu machen. 
Suche ",", ersetze durch " ".

Etwas komplizierter wird das mit den CSV-Dateien von Oszis, wenn mehrere 
Signale darin enthalten sind. Dann geht das zwar prinzipiell genauso, 
aber der Editor braucht zusätzlich die Fähigkeit, das Suchen&Ersetzen 
mittels regulärer Ausdrücke vorzunehmen, um die Spalten der jeweils 
unerwünschten Signale zu entfernen. Damit kann man dann eine CSV-Datei 
in mehrere PWL-Dateien (entsprechend der Signalzahl) zerlegen.

von K. Gustav (Gast)


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Super, danke für Eure Tipps! Werde es gleich am Wochenende testen und 
Rückmelden wie es gelaufen ist.

Eine Frage noch am Rande, ist eine Datenübertragung via DTMF effektiver 
/ weniger Störanfällig als eine "normale" FSK Übertragung?

Ich frage deshalb, da das Kabelmessgerät natürlich dort eingesetzt wird, 
wo schlechte Kabelzustände herrschen ( Erde  Schleife  Fremdspannung 
). Da ist eine gewisse Robustheit natürlich gefordert. Eingesetzt wird 
der CMX868A zur Übertragung, der sowhl DTMF als auch FSK kann, deshalb 
wundert es mich, dass gerade DTMF eingesetzt wird, obwohl ich davon 
ausgegangen wäre, dass FSK störunempfindlicher ist, irre ich mich?

von c-hater (Gast)


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K. Gustav schrieb:

> Eine Frage noch am Rande, ist eine Datenübertragung via DTMF effektiver
> / weniger Störanfällig als eine "normale" FSK Übertragung?

Effektiver ist sie nicht, aber weniger störanfällig.

> Ich frage deshalb, da das Kabelmessgerät natürlich dort eingesetzt wird,
> wo schlechte Kabelzustände herrschen ( Erde  Schleife  Fremdspannung
> ). Da ist eine gewisse Robustheit natürlich gefordert.

Eben deshalb wird man sich wohl auch für DTMF entschieden haben.

Der Trick ist doch klar: DTMF enthält einfach mehr Redundanz.

Mehr Redundanz drückt erstmal zwingend die spektrale Effizienz. Aber, 
wenn der Empfänger sie entsprechend nutzt, erhöht sie auch den 
Störabstand. Dieser Effekt ist also leider nicht automagisch und 
zwingend, sondern tritt nur bei entsprechendem Einsatz von Hirnschmalz 
ein...

von K. Gustav (Gast)


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c-hater schrieb:
> K. Gustav schrieb:
>
>> Eine Frage noch am Rande, ist eine Datenübertragung via DTMF effektiver
>> / weniger Störanfällig als eine "normale" FSK Übertragung?
>
> Effektiver ist sie nicht, aber weniger störanfällig.
>
>> Ich frage deshalb, da das Kabelmessgerät natürlich dort eingesetzt wird,
>> wo schlechte Kabelzustände herrschen ( Erde  Schleife  Fremdspannung
>> ). Da ist eine gewisse Robustheit natürlich gefordert.
>
> Eben deshalb wird man sich wohl auch für DTMF entschieden haben.
>
> Der Trick ist doch klar: DTMF enthält einfach mehr Redundanz.
>
> Mehr Redundanz drückt erstmal zwingend die spektrale Effizienz. Aber,
> wenn der Empfänger sie entsprechend nutzt, erhöht sie auch den
> Störabstand. Dieser Effekt ist also leider nicht automagisch und
> zwingend, sondern tritt nur bei entsprechendem Einsatz von Hirnschmalz
> ein...

Kannst du das eventuell etwas weiter ausführen?
Das heißt dadurch, dass ich 2 Frequenzen im Spektrum habe, und nicht nur 
eine, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass eine der Beiden erkennbar 
sind, und ich dadurch die Daten rekonstruieren kann?

von K. Gustav (Gast)


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Hallo nochmal,

hat vl. jemand Lust das nochmal genauer auszuführen, wieso diese 
Übertragung besser ist?

Geht es darum, dass ich zb. auf Frequenz 1.5kHz und 2.2kHz schauen kann, 
und sobald eine der beiden erkannt wird, gilt es als 1 ( zb. ).

Nur der CMX868 hat eigentlich nur die Fähigkeit sämtliche FSK  QAM  
DPSK sowie standard DTMF zu erkennen + zusätzlich kann man 2 Frequenzen 
einstellen, auf die er suchen soll. Deshalb verstehe ich nicht ganz, wie 
damit gearbeitet wird in diesem System.

von Thomas B. (thombde)


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Früher mal haben die das ja mit dem NE567 gemacht.
Aber da war ich noch jung und schön.

von Earl S. (Gast)


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K. Gustav schrieb:
> Geht es darum, dass ich zb. auf Frequenz 1.5kHz und 2.2kHz schauen kann,
> und sobald eine der beiden erkannt wird, gilt es als 1 ( zb. ).

nein, es geht um das Gegenteil. Es soll verhindert werden, dass 
fälschlicherweise ein Ton erkannt wird, wo keiner ist.
Nur wenn beide Frequenzen vorhanden sind und das Amplitudenverhältnis 
der beiden Frequenzen in einem bestimmten Bereich liegt, wird es als 
DTMF-Ton erkannt.

DTMF-Signale wurden zum Wählen beim Telefon erfunden. Dort werden sie im 
Sprachkanal übertragen und müssen zuverlässig von anderen Tönen 
(Sprache, Musik, Nebengeräusche) unterschieden werden können. Sie 
bestehen aus zwei Frequenzen, die keine Harmonischen sind. Derartige 
Töne kommen in der Natur kaum vor und entstehen auch nicht durch 
Verzerrungen in der Übertragungsstrecke.
Deshalb können Waldorfschüler nur ihren Namen tanzen, aber nicht ihre 
Telefonnummer singen.

von K. Gustav (Gast)


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Earl S. schrieb:
> K. Gustav schrieb:
>> Geht es darum, dass ich zb. auf Frequenz 1.5kHz und 2.2kHz schauen kann,
>> und sobald eine der beiden erkannt wird, gilt es als 1 ( zb. ).
>
> nein, es geht um das Gegenteil. Es soll verhindert werden, dass
> fälschlicherweise ein Ton erkannt wird, wo keiner ist.
> Nur wenn beide Frequenzen vorhanden sind und das Amplitudenverhältnis
> der beiden Frequenzen in einem bestimmten Bereich liegt, wird es als
> DTMF-Ton erkannt.
>
> DTMF-Signale wurden zum Wählen beim Telefon erfunden. Dort werden sie im
> Sprachkanal übertragen und müssen zuverlässig von anderen Tönen
> (Sprache, Musik, Nebengeräusche) unterschieden werden können. Sie
> bestehen aus zwei Frequenzen, die keine Harmonischen sind. Derartige
> Töne kommen in der Natur kaum vor und entstehen auch nicht durch
> Verzerrungen in der Übertragungsstrecke.
> Deshalb können Waldorfschüler nur ihren Namen tanzen, aber nicht ihre
> Telefonnummer singen.

Danke für die Erklärung.

Und in welchem Bereich muss nun das nötige "Hirnschmalz" angewendet 
werden wie c-hater schrieb, um das ganze so Übertragungssicher zu 
machen?
Laut deiner Aussage, wäre dies ja Standardmäßig DTMF bedingt schon so 
der Fall?

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