【正文】 } } void count() interrupt 1 基于 FX224 的手持對講機設(shè)計 第 30 頁 （ 共 31 頁 ） { delay(50)。 TL0=0xC0。 out=1。 //計數(shù) 10 while(1) { delay(1)。 ET0=1。j++) n=n*2。 for(x=z。 sbit out=P0^5。其次要感謝畢業(yè)設(shè)計過程中給予我?guī)椭耐瑢W，如果沒有他們的幫助，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。 進入 21 世紀后，通訊保密性要求越來越高，雖然本次設(shè)計還有很多不足之處但通過一定的改進可以適應民用保密對講機的要求。 本章小結(jié) 本章主要介紹了本系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試過程以及其中存在的問題。 步驟三 單獨對單片機模塊進行仿真設(shè)計，具體則是通過 keil 與 protues 的聯(lián)機仿真完成 對所編程序的仿真測試，通過示波器顯示各連接端口的輸出數(shù)值變化，以判斷軟件是否符合設(shè)計要求。加密程序框圖如圖 15： no yes no yes 軟件的 模擬仿真 由于缺少 FX224 芯片作仿真，所以軟件仿真中只做了單片機輸出端口仿真其仿真初始化（ A0~A4=1） X=A1+I X 為奇數(shù) A0=1 A0=0 A（ k） =A（ k1）詳細的介紹了各主要部分所用的工作原理和性能特點 及參數(shù)選擇 。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 89C51 是一種高效微控制器， 89C2051 是它的一種精簡版本。 加入 280Hz信號后，其仿真結(jié)果 同步信號生成模塊 同步信號生成模塊采用電容三點式正弦波震蕩電路，其 DC 電源由 P0^5 口提供，由于其反饋電壓中高次諧波分量少，對語音信號影響較少故選用該電路作為同步信號生成模塊。最終電路選擇上采用 555 定時器組成的單穩(wěn)態(tài)電路作為后一級的整形電路其參數(shù)選擇為： C4=27nF， R=10Ω . 該部分電路圖如下 圖 9 對講機硬件設(shè)計圖 基于 FX224 的手持對講機設(shè)計 第 14 頁 （ 共 31 頁 ） 系統(tǒng)開機時，單片機經(jīng) P0． 5口發(fā)送控制電平” 1”至信號發(fā)生器，啟動信號發(fā)生器，產(chǎn)生 280Hz的正弦信號，經(jīng)過發(fā)送話音輸出口送往電臺，該信號能夠通過電臺的音頻通路。硬件連接關(guān)系如圖所示。接收鑒頻后得到的低頻信號，一部分經(jīng)過放大和亞音頻的帶通濾波器進行濾波整形，進入 CPU，與預設(shè)值進行比較，將其結(jié)果控制音頻功放和揚聲器的輸出。 接收部分：接收部分為二次變頻超外差方式，從天線輸入的信號經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換電路和帶通濾波器后進行射頻放大，在經(jīng)過帶通濾波器，進入一混頻，將來自射頻的放大信號與來自鎖相環(huán)頻率合成器電路的第一本振信號在第一混頻器處混頻并生成第一中頻信號。 1. 當你開始一個新項目，只需簡單的從設(shè)備數(shù)據(jù)庫選擇使用的設(shè)備， uVision IDE 將設(shè)置好所有的編譯器、匯編器、鏈接器和存儲器選項。對于單音信號而言 ， 經(jīng) CTCSS 和低通濾波器后與 FCl 作用，則有 由于 ,所以最后解密輸出為。 FX224 采用的是可變分割頻帶加密技術(shù)。 基于 FX224 的手持對講機設(shè)計 第 6 頁 （ 共 31 頁 ） 第 2 章 主控芯片及編程環(huán)境的介紹 FX224 簡介 FX224 是 CML 公司推出的 — 種具有 32 種可編程頻帶分割點的半雙工話音加密芯片。密碼個數(shù) ，密匙周期為 ，傳輸距離 30m。 其應用框圖如下 如今國內(nèi)大多民用對講機采用單片模式，其設(shè)計簡單且密匙容易破解， 圖中有一個同步電路，該電路完成收發(fā)雙方密鑰變換時的同步，以避免出現(xiàn)收發(fā)雙方的密鑰在同一時刻不一致，該同步電路由單片機控制，同時單片機還完成對FX224 各功能及密鑰變換的控制。這種加密方式雖然簡單實用，但因其頻帶分割點單一，因而易于被破解，無法滿足對加密功能要求較高的應用場合。另外還 有一些特定場合使用的對講機，如防爆對講機、防水對講機、警用對講緒論 第 3 頁（共 31 頁） 機等。 直到 1949 年的專利文獻中才第一次有了 Norm Woodland 和 Bernard Silver 發(fā)明的全方位對講機符號的記載，在這之前的專利文獻中始終沒有對講機技術(shù)的記錄，也沒有投入實際應用的先例。 本文就設(shè)計的原理，步驟及設(shè)計完成后的仿真結(jié)果做了較詳細的介紹。 handheld walkietalkie。學生的學習態(tài)度和組織紀律，學生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)論文 (設(shè)計 )是否完成規(guī)定任務(wù)，達到了學士學位論文的水平，是否同意參加答辯。 需重要研究的關(guān)鍵問題 IX 本課題研究的主要關(guān)鍵在于構(gòu)建 FX224的加密算法，以及解決加密過程中兩對講機之間的同步。 Wayne Ward . Speech Recognition[M]． USA：MIT Laboratory for Computer Science, Cambridge, Massachusetts，20xx． [9] Simon Haykin,Machael Moher，鄭寶玉 .現(xiàn)代無線通信 [M].北京： 電子工業(yè)出版社 , 20xx. [10] 張肅文、陸兆熊，《高頻電子線路》，北京：高等教育出版社， 20xx 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 通信系統(tǒng)的加密技術(shù)主要分為數(shù)字加密和模擬加密兩種。 現(xiàn)代通信中，通信的保密性已經(jīng)成為 — 項基本的要求。 劉達見 景新幸 周魏 [2] 張肅文、陸兆熊，《高頻電子線路》，北京：高等教育出版社， 20xx [3] 雷曉平，《單片機及其應用》，四川：電子科技大學出版社， 20xx [4] 閻石，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，北京：高等教育出版社， 20xx [5] 楊行峻、遲惠生，《語言信號處理》，北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [6] 于海生，《微型計算機控制技術(shù)》，北京：清華大學出版社， 20xx 4．畢業(yè)設(shè)計 (論文 )應完成的主要內(nèi)容 [1] FX224 的性能、工作模式； [2] FX224 的加密、解密及實現(xiàn)過程； [3] 系統(tǒng)工作原理（加密、解密）； [4] 單片機控制方法、信號頻譜的調(diào)制與解調(diào)、發(fā)射與接收。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 另外還有一些特定場合使用的對講機，如防爆對講機、防水對講機、警用對講機等。本設(shè)計結(jié)合實際應用，提出通過可變分割頻帶話音加密芯片 FX224 實現(xiàn)頻帶分割點變化，從而實現(xiàn)話音加密的一種實用方案。國外電臺則大多使用這一方式進行信號的加密。 1。文中就軟硬件設(shè)計做了詳細的闡述，合理的實際設(shè)計中遇到問題，并對各電路具體參數(shù)做了標示，就各功能模塊使用 protues 做了仿真測試。而國外則多采用跳變的分割頻加密語音信號。他的想法是在信封上做對講機標記，對講機中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。由于在這一領(lǐng)域的技術(shù)進步與發(fā)展非常迅速，并且每天都有越來越多的應用領(lǐng)域被開發(fā)，用不了多久對講機就會象燈泡和半導體收音機一樣普及，將會使我們每一個人的生活都變得更加輕松和方便。 國內(nèi)外研究狀況及相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 通信系統(tǒng)的加密技術(shù)主要分為數(shù)字加密和模擬加密兩種。 在單片模式中， FX224 與電臺的連接非常方便簡單，只有 4 根話音信號線， 2 根控制線，以及電源，因此特別適合安裝在手持機及各類型電臺中，電臺的改裝也很方便，只需把接收發(fā)射話音信號、 PTT、電源端引出即可，十分適合現(xiàn)有電臺的改造及其它話音保密場合的需要。 預 期 結(jié) 果 采用 C51 單片機作為主控 CPU， FX224 作為加密模塊，通過與單片機的控制，實現(xiàn)滾動加密的完成。 第 4 章軟件 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 本章根據(jù)系統(tǒng)的總方案，設(shè)計出程序的總流程圖，并利用 C 語言編寫相應的程序。其中， X1：時鐘版蕩器輸入； X2：時鐘振蕩器輸出； A0～ A4： ROM 地址碼編程輸入端； R/fx：接收 /發(fā)送通道選擇控制： CLR：直通 /加密模式選擇控制，邏輯“ 1”置器件為直通 (非加密 )模式，邏輯“ O”置器件為加密模式； EN／ MU：接收或發(fā)送信號通道的使能帶音控制，邏輯“ l”使能信號通道，邏輯 “ 0” 關(guān)閉信號通道； Load：數(shù)據(jù)加載／鎖存控制端；through：省電模式控制端，邏輯“ l”置為省電模式，邏輯 “ 0” 置為正常工作模式： Vss：電源地； Rx OUT：經(jīng)過處理的接收話音信號輸出； Tx OUT：經(jīng)過處理的發(fā)送話音信號輸出； VBIAS： Vdd／ 2偏壓，該腳需對 Vss 接一外部去耦合電容； Rx IN：接收的話音信號輸入端：HLPF OUT：高子帶輸入低通濾波器的輸出，該端須通過電容 c6 連接到高子帶平衡調(diào)圖 3 FX224 引腳示意圖 主控芯片及編程環(huán)境的介紹 第 7 頁（共 31 頁） 制器的輸入端； HBM IN：高子 帶平衡調(diào)制器的輸入端； LBM IN：低子帶平衡調(diào)制器的輸入； TX 烈：發(fā)送的話音信號輸入端； LLPF OUT：低子帶輸入低通濾波器的輸出，該端須通過電容 C5連接到低子帶平衡調(diào)制器的輸入端呸 Vdd： +5 V 電源。 因為沒有信號與 的作用，所以 ，且 經(jīng)加法器和 CTCSS 濾波后 實現(xiàn)了頻譜搬移，同時 是可變的，達到了加密的目的。 語語音入 ∑ 低通 3 低通 4 低通 1 低通 2 Ctcss 加密出 圖 5 加密信號通路結(jié)構(gòu)圖 ∑ 低通 4 低通 3 低通 2 低通 1 解密出 Ctcss 圖 6 解密信號通路結(jié)構(gòu) 主控芯片及編程環(huán)境的介紹 第 9 頁（共 31 頁） 以下圖表顯示 Keil 的開發(fā)工具以及它們相互之間的接口 。 此外，使用模擬器你可以在沒有目標設(shè)備的情況下編寫和測試應用程序。 信令處理： CPU 產(chǎn)生 CTCSS(連續(xù)語音控制靜噪系統(tǒng)，俗稱亞音頻，是一種將低于音頻頻率的頻率（ ）附加在音頻信號中一起傳輸?shù)募夹g(shù)。 ： MHz） : 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 409912 、 、 、 、 、 ； 調(diào)制方式： F3E； 有效發(fā)射功率（ EIRP）： ； 主控芯片及編程環(huán)境的介紹 第 11 頁（共 31 頁） 發(fā)射頻率容限： +5ppm； 發(fā)射機雜散輻射： 50uW； 接收機雜散輻射： 20nW； 信道間隔： 本章小結(jié) 本章主要簡要介紹了 fx224 芯片的各引腳及其功能，對講機的基本原理，并對編程環(huán)境進行了概述。 低通濾波與單穩(wěn)態(tài)電路模塊 該模塊由運算放大器組成的低通濾波器和 555 定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成。因為虛警和失誤的存在，我們規(guī)定 N個同步信號中，只要有 K個被檢測到，則認為是接收到同步信號，系統(tǒng)可以實現(xiàn)同步。 主控制模塊 (單片機最小系統(tǒng) ) 本系統(tǒng)設(shè)計采用 89c51 單片機作為主控芯片，該芯片是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 由對講機收開關(guān)控制接通與斷開電源。 No Yes Yes No 開始 FX224 置加密 開同步信號發(fā)生器（ =1） T1 中斷 中斷子程序 T0 計時中斷 圖 13 主程序框圖 軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 第 19 頁（共 31 頁 ） 中斷程序設(shè)計 中斷程序是為了實