【正文】 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 輔 導(dǎo) 教 師 開題報(bào)告日期 20xx 年 3 月 24日 VII 題目來源 其他 研究目的和意義 對(duì)講機(jī)主要應(yīng)用在公安、民航、運(yùn)輸、水利、鐵路、制造、建筑、服務(wù)等行業(yè)，用于團(tuán)體成員間的聯(lián)絡(luò)和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高處理突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。 由于在這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展非常迅速，并且每天都有越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域被開發(fā)，用不了多久對(duì)講機(jī)就會(huì)象燈泡和半導(dǎo)體收音機(jī)一樣普及，將會(huì)使我們每一個(gè)人的生活都變得更加輕松和方便。對(duì)話音的模擬加密可采用固 定分割頻帶的倒頻加密方式，這種加密方式雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但因其頻帶分割點(diǎn)單一，因而易于被破解，無法滿足對(duì)加密功能要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。 基于單片機(jī)的滾動(dòng)加密電臺(tái)設(shè)計(jì) [J].山東： 海軍航空工程學(xué)院 ,電子工程系 ，20xx [7] 譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 1999 . [8] Victor Zue, Ron Cole, amp。這種加密方式雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但因其頻帶分割點(diǎn)單一，因而易于被破解，無法滿足對(duì)加密功能要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合。 主要研究?jī)?nèi)容需重要研究的關(guān)鍵問題及解決思路 主要研究?jī)?nèi)容 FX224 的加密與解密原理； ； 。由于語音信號(hào)主要集中在 300～3400Hz， FX224接收話音通路通帶上、下限頻率分別為 2700Hz和 400Hz，發(fā)送話音通路通帶上、下限頻率分別為 3400Hz和 300Hz，因此同步信號(hào)和語音信號(hào)可以被分離。 完成畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )所必須具備的工作條件及解決的辦法 計(jì)算機(jī)一臺(tái)、 keil與 protues軟件 工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 12月 15日 — 3月 10日 擬劃畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體方案并完成開題報(bào)告 3月 13日 — 4月 10日 查找相關(guān)資料并做好記錄 4月 11日 — 4月 20日 翻譯相關(guān)英文文獻(xiàn)翻譯 4月 11日 — 5月 10日 按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)試并接受中期檢查 5月 11日 — 6月 5日 檢查、修改錯(cuò)誤并優(yōu)化設(shè)計(jì) 6月 6日 — 6月 13日 總結(jié)結(jié)果，撰寫畢業(yè)論文，論文答辯 指導(dǎo)老師審查意見 X 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師審查意見 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目 指導(dǎo)教師 職 稱 評(píng)審日期 評(píng)審參考內(nèi)容：畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。 評(píng)語： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）： _______分 XII 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目 答辯時(shí)間 年 月 日 ～ 時(shí) 答辯地點(diǎn) 一、答辯小組組成 答辯小組組長(zhǎng)： 成 員： 二、答辯記錄摘要 答辯小組 提問（分條摘要列舉） 學(xué)生 回答情況評(píng)判 三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績(jī)的評(píng)定 （百分制） ： _______分 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )最終成績(jī)?cè)u(píng)定 (依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )評(píng)分的相關(guān)規(guī)定 ) 等級(jí) (五級(jí)制 )： _______ 答辯小組組長(zhǎng) (簽名 ) ： 秘書 (簽名 )： 年 月 日 院 (系 )答辯委員會(huì)主任 (簽名 )： 院 (系 )(蓋章 ) XIII 基于 FX224 的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師： 電子信息學(xué)院 [摘 要 ]：本文提出 基于 89C51 系列單片機(jī)和 FX224 語音加密芯片，進(jìn)行手持對(duì)講機(jī)語音信號(hào)滾動(dòng)加密的設(shè)計(jì)方案。 89C51。作為實(shí)時(shí)通訊手段，對(duì)講機(jī)的保密性也成為客戶在挑選產(chǎn)品是的標(biāo)準(zhǔn)。 本次參考海軍航空工程學(xué)院田偉等的《基于單片機(jī)的滾動(dòng)加密電臺(tái)設(shè)計(jì)》，并論證后設(shè)計(jì)采用 FX224 的微處理機(jī)模式進(jìn)行信號(hào)加密，有保密性能強(qiáng)， 響應(yīng) 快速，電路簡(jiǎn)單，易于操作的特點(diǎn)。對(duì)講機(jī)技術(shù)最早產(chǎn)生在二十年代，誕生 Westinghouse 的實(shí)驗(yàn)室里。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的對(duì)講機(jī)識(shí)讀設(shè)備：一個(gè) (能夠發(fā)射光并接收反射光 )測(cè)定反射信號(hào)條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測(cè)定結(jié)果的方法，即譯碼器。 此后不久，隨著 LED(發(fā)光二極管 )、微處理器和激光二極管的不斷發(fā)展，迎來了新的標(biāo)識(shí)符號(hào) (象征學(xué) )和其應(yīng)用的大爆炸，人們稱之為“對(duì)講機(jī)工業(yè)”。隨著對(duì)講機(jī)進(jìn)入民用市場(chǎng)，人們外出旅游、購(gòu)物也開始越來越多地使用對(duì)講機(jī)。對(duì)于需要有保密要求的用戶是不能依靠“私密”線來做保密的。對(duì)話音的模擬加密可采用固定分割頻帶的倒頻加密方式，目前國(guó)內(nèi)對(duì)講機(jī)大多采用這種方式。 對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析與方案選擇 FX224 有兩種典型工作模式：?jiǎn)纹Ｊ胶臀⑻幚怼? 微處理機(jī)模式是指 FX224 與單片機(jī)配合使用，由單片機(jī)控制密鑰在通話過程中不斷變化，且變化的速率也可變，稱為滾動(dòng)式加（ rolling code），此時(shí)密鑰可達(dá)無窮。因此在方案的選擇上采用微處理機(jī)模式。軟件模塊則主要是滾動(dòng)加密模塊。 第 2 章 主控芯片及編程環(huán)境的介紹 本章介紹了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主控芯片、對(duì)講機(jī)基本原理及相應(yīng)的編程環(huán)境，讓我們熟悉了整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試方法。 最后總結(jié)本論文，得出相關(guān)結(jié)論。 FX224 既可單獨(dú)使用，也可與微處理器接口構(gòu)成更高級(jí)的滾動(dòng)式話音保密系統(tǒng)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)常 見的 AK2356 等 AK 系列話音保密器件；在國(guó)外， FX224 是作為高級(jí)通信保密器件用于跳頻電臺(tái)的保密通信，因而在國(guó)內(nèi)較少見到。分割頻帶加密是將話黼頻譜分割為若干子帶，然后按密鑰將它們的次序打亂、倒頻或不倒頻后重新排列在原頻譜位置。 a) 加密 假設(shè)在某種密鑰情況下的載頻為 和輸入的單音頻為 ，經(jīng)過輸入濾波后與 作用則有 : 。 b) 解密 在理想條件下，解密的輸入等于加密的輸出。解密信號(hào)通路如圖 6。 Keil 8051 開發(fā)工具旨在解決嵌入式軟件開發(fā)商面臨的復(fù)雜問題。C、 CAN、UART、 SPI、中斷、 I/O 端口、 A/D 轉(zhuǎn)換器、 D/A 轉(zhuǎn)換器和 PWM 模塊）。 對(duì)講機(jī)的基本原理 發(fā)射部分： 鎖相環(huán)和壓控振蕩器（ VCO）產(chǎn)生發(fā)射的射頻 (300KHz～ 30GHz)載波信號(hào)，經(jīng)過緩沖放大，激勵(lì)放大、功放，產(chǎn)生額定的射頻功率，經(jīng)過天線低通濾圖 7 kile 工具及相互接口 基于 FX224 的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) （ 共 31 頁(yè) ） 波器，抑制諧波成分，然后通過 天線發(fā)射出去。音頻信號(hào)通過放大、帶通濾波器、去加重等電路，進(jìn)入音量控制 電路和功率放大器放大，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，得到人們所需的信息。 )信號(hào)經(jīng)過放大調(diào)整，進(jìn)入壓控振蕩器進(jìn)行調(diào)制。用戶在購(gòu)買對(duì)講機(jī)的時(shí)候，要向當(dāng)?shù)氐臒o線電管理委員會(huì)申請(qǐng)頻點(diǎn)?；?FX224 的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) （ 共 31 頁(yè) ） 第 3 章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 硬件涉及到 803l單片機(jī)、 FX224加密芯片、信號(hào)發(fā)生器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和低通濾波器。通過調(diào)節(jié) T1的 磁芯 、 C C C4還可以改變接收信號(hào)的頻率，當(dāng) 接收頻率 剛好等于當(dāng)?shù)?廣播電臺(tái) 的頻率時(shí)，還可以當(dāng) 收音機(jī) 用。單穩(wěn)電路的脈沖寬度則略小于該濾波電路，故在電阻選擇上采用較小值。沒有發(fā)射同步信號(hào)時(shí)，由于存在單頻干擾 (含人為跟蹤干擾，或系統(tǒng)內(nèi)其他電臺(tái)的干擾 )，這種單頻落在同步信號(hào)頻隙內(nèi)，就有可能被認(rèn)為是接收到同步信號(hào)，形成虛警；同時(shí)，在有同步信號(hào)時(shí)，由于干擾抵消了有用信號(hào)，也可能引起同步信號(hào)的漏檢或失誤。完成 K次計(jì)數(shù)后，計(jì)數(shù)器溢出，圖 10 低通濾波與單穩(wěn)態(tài)電路模塊 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第 15 頁(yè)（共 31 頁(yè)） 觸發(fā)中斷 T101，在中斷服務(wù)程序中，先設(shè)定一定時(shí)間的延時(shí)，再清 P0． 5口，信號(hào)發(fā)生器停止工作，然后啟動(dòng)密鑰生成子程序，生成的密鑰經(jīng) P0． 0～ PO． 4口送往 FX224，實(shí)現(xiàn)語音的加密。同步的產(chǎn)生控制主要由 P0^5 口完成，當(dāng)對(duì)講機(jī)開機(jī)后 處于高電平狀態(tài)，電容三點(diǎn)式震蕩電路的三極管處于放大狀態(tài)，可以持續(xù)的生成 頻率的信號(hào)，當(dāng)對(duì)講機(jī)接收到正確的同步信號(hào)后 口斷開停止同步信號(hào)的輸出。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。對(duì)于 51 系列 單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。 本章小結(jié) 本章主要是講述了對(duì)于各個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)，其中主要是 同步信號(hào)產(chǎn)生 模塊、無線收發(fā)模塊、 同步信號(hào)濾波 模塊、 單穩(wěn)態(tài)電路 模塊。基于 FX224 的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) （ 共 31 頁(yè) ） 第 4 章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 分部分軟件設(shè)計(jì) 主程序流程 主程序模塊完成對(duì)單片機(jī)的復(fù)位以及 FX224 機(jī)密控制，其主要作用是再中斷到來前完成各部分準(zhǔn) 備及發(fā)送同步信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用的方式主要是移位滾動(dòng)加密。 步驟二 分別對(duì)各模塊進(jìn)行分快仿真以驗(yàn)證其是否滿足設(shè)計(jì)要求。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能同時(shí)解決這兩種可能的情況。密匙生成采用左移方式，密匙的最終變化來源于 A0 位的數(shù)值變化。相關(guān)工作總結(jié)如下： 在此次設(shè)計(jì)過程中也遇到一些問題，比如，在單片機(jī)與 FX224 接口電路，各硬件模塊參數(shù)的選擇，查找的資料也很難理解。還有在硬件設(shè)計(jì)是由于前期將單穩(wěn)態(tài)電路的特征頻率調(diào)的過低使得無輸出波形，后來經(jīng)過反復(fù)計(jì)算才找到合適的參數(shù)。致謝 第 25 頁(yè)（共 31 頁(yè)） 參考文獻(xiàn) [1] DIXON R C． Spread spectrum system[M]． New York： Second Edition， 1984． [2] FX224／ FX214 VSB audio scrambler product information[Z]． [3] 查光明，熊賢彭．?dāng)U頻通信 [M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版 社， 1999． [4] 傅揚(yáng)烈 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx. [5] 張毅剛，彭喜源，譚曉昀． MCS． 51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]．哈爾 濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1997． [6] 田偉， 周 新力， 張劍， TIAN Wei， ZHOU Xinli， ZHANG Jian。老師在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的 每個(gè)階段都給予了我悉心的指導(dǎo)。最后感謝信通學(xué)院及長(zhǎng)江大學(xué)對(duì)本人的栽培。 int k=7。 sbit key_2=P0^1。 void delay(unsigned int z) //延時(shí)子程序 { unsigned int x,y。y0。j=L。 } void start() { con=0。 ET1=1。 TMOD=0x51。 TL1=0xF5。i++) a[i]=1。 flag=0。 ET0=1。 TH0=0x63。 //計(jì)數(shù) 10 while(1) { delay(1)。 i=0。 flag=1。 start()。i40。 //計(jì)時(shí) 秒 TH1=0xFF。 TR0=1。 EA=1。 } //計(jì)數(shù) 50 } //void display(unsigned char x) 附錄 第 29 頁(yè)（共 31 頁(yè) ） //{ // //} void main() { //p0=0xff。 for(i=1。 TL0=0xC0。 TR1=1。 out=1。 m=n1。 } unsigned int power(unsigned int L) { unsigned int j,m,n=0。x0。 sbit key_4=P0^3。 sbit con=P0^6。 unsigned char flag,i。然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下電子專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。 Wayne Ward . Speech Recog