matlab代码：利用戈泽尔算法的基本原理及其参数选择设计基于 GUI 的 DTMF 信号系统的时域和频域仿真

以下是一个基于 GUI 的 DTMF 信号系统的时域和频域仿真的 MATLAB 代码示例，其中使用了戈泽尔算法进行信号去噪：

% 创建 GUI 界面
fig = figure('Name', 'DTMF 信号系统', 'Position', [200, 200, 600, 400], 'NumberTitle', 'off');

% 添加控件
play_button = uicontrol('Style', 'pushbutton', 'String', '播放', 'Position', [50, 300, 100, 30], 'Callback', @play_callback);
record_button = uicontrol('Style', 'pushbutton', 'String', '录音', 'Position', [200, 300, 100, 30], 'Callback', @record_callback);
plot_axes = axes('Position', [0.1, 0.1, 0.8, 0.7]);

% 初始化变量
Fs = 8000;  % 采样频率为 8000Hz
dur = 1;  % 录音时长为 1s
filename = 'record.wav';  % 录音保存的文件名

% 录音回调函数
function record_callback(source, event)
    % 录音
    disp('开始录音...');
    recObj = audiorecorder(Fs, 8, 1);
    recordblocking(recObj, dur);
    disp('录音结束。');
    % 保存录音文件
    data = getaudiodata(recObj);
    audiowrite(filename, data, Fs);
    % DTMF 信号识别
    disp('识别 DTMF 信号...');
    dtmf_keys = dtmf_detect(filename, Fs);
    disp(['识别出的按键数字为：', dtmf_keys]);
    % 绘制波形图和频谱图
    plot_waveform(data, Fs);
    plot_spectrum(data, Fs);
end

% 播放回调函数
function play_callback(source, event)
    % 播放 DTMF 信号
    disp('播放 DTMF 信号...');
    dtmf_signal = dtmfsc('1', Fs, dur);
    sound(dtmf_signal, Fs);
    % 绘制波形图和频谱图
    plot_waveform(dtmf_signal, Fs);
    plot_spectrum(dtmf_signal, Fs);
end

% 绘制波形图
function plot_waveform(data, Fs)
    axes(plot_axes);
    t = 0:1/Fs:(length(data)-1)/Fs;
    plot(t, data);
    xlabel('时间/s');
    ylabel('幅值');
    title('波形图');
end

% 绘制频谱图
function plot_spectrum(data, Fs)
    axes(plot_axes);
    % 戈泽尔算法去噪
    win_size = 256;  % 窗口大小为 256
    win_type = 'hamming';  % 窗口类型为 hamming 窗
    smooth_factor = 0.5;  % 平滑系数为 0.5
    data = goertzel(data, win_size, win_type, smooth_factor);  % 去噪
    % 绘制频谱图
    N = length(data);
    freq = (0:N-1)/N*Fs;
    data_fft = abs(fft(data));
    plot(freq, data_fft);
    xlabel('频率/Hz');
    ylabel('幅值');
    title('频谱图');
end

% DTMF 信号识别
function dtmf_keys = dtmf_detect(filename, Fs)
    % 读取录音文件
    data = audioread(filename);
    % 戈泽尔算法去噪
    win_size = 256;  % 窗口大小为 256
    win_type = 'hamming';  % 窗口类型为 hamming 窗
    smooth_factor = 0.5;  % 平滑系数为 0.5
    data = goertzel(data, win_size, win_type, smooth_factor);  % 去噪
    % DTMF 信号识别
    dtmf_keys = dtmfdetect(data, Fs);
end

在上述代码中，`plot_waveform` 函数用于绘制波形图，`plot_spectrum` 函数用于绘制频谱图，`dtmf_detect` 函数用于识别 DTMF 信号。在录音回调函数中，先录制用户输入的声音，然后进行 DTMF 信号识别，最后绘制波形图和频谱图。在播放回调函数中，生成 DTMF 信号并播放，然后绘制波形图和频谱图。在绘制频谱图时，使用戈泽尔算法对信号进行了去噪处理。