基于fx224的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>　　題目名稱 基于FX224的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　題目類型 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　學(xué)院(系) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　輔導(dǎo)教師

3、 </p><p>　　時(shí) 間 2012年12月20日 至 2012年6月10 日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄I</b></p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書II</p>

4、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告IV</p><p><b>　　1、題目來源V</b></p><p>　　2、研究目的和意義V</p><p>　　3、閱讀的主要參考文獻(xiàn)用資料名稱VI</p><p>　　4、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向VI</p><p>

5、;　　5、主要研究?jī)?nèi)容需重要研究的關(guān)鍵問題及解決思路VII</p><p>　　6、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VII</p><p>　　7、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排VIII</p><p>　　8、指導(dǎo)老師審查意見VIII</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師審查意見VIII<

6、/p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)IX</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定X</p><p>　　The Design of Hand-hold Interphone Based on FX224XIII</p><p><b>　　前言1</b></p><

7、;p><b>　　第1章 緒 論2</b></p><p>　　1.1 課題的背景與意義2</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況及相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果3</p><p>　　1.3對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析與方案選擇3</p><p>　　1.4 預(yù) 期 結(jié) 果4</p><p>　

8、　1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排4</p><p>　　第2章　主控芯片及編程環(huán)境的介紹6</p><p>　　2.1 FX224簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.2 Keilc開發(fā)軟件8</p><p>　　2.4對(duì)講機(jī)的基本原理9</p><p><b>　　本章小結(jié)11</b><

9、/p><p>　　第3章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)12</p><p>　　3.1 對(duì)講機(jī)模塊（電臺(tái)模塊）12</p><p>　　3.2 低通濾波與單穩(wěn)態(tài)電路模塊13</p><p>　　3.3 同步信號(hào)生成模塊15</p><p>　　3.4 主控制模塊(單片機(jī)最小系統(tǒng))16</p><p&

10、gt;　　3.5 本章小結(jié)17</p><p>　　第4章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)18</p><p>　　4.1 分部分軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1.1 主程序流程18</p><p>　　4.1.2中斷程序設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.1.3 密匙生成程序設(shè)計(jì)20</p>

11、<p>　　4.2軟件的模擬仿真20</p><p>　　4.3 本章小結(jié)22</p><p>　　第5章 系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題23</p><p>　　5.1 調(diào)試步驟23</p><p>　　5.2 所遇問題及解決發(fā)案23</p><p>　　5.3本章小結(jié)23</p>

12、<p><b>　　總結(jié)24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　附 錄27</b></p><p>　　主程序及中斷控制密匙生成程序

13、27</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院（系） 電子信息學(xué)院 專業(yè) 信工 班級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：</p><p>　　采用FX224的手持對(duì)講

14、機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間：2011年2月20日～2011年6月10 日</p><p>　　3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料（指導(dǎo)教師選定部分）</p><p>　　[1]《話音通信保密器件FX224的原理和及應(yīng)用》。 劉達(dá)見 景新幸 周魏</p><p>　　[2] 張肅文、陸兆熊，《高頻電子線路》，北京：高等教育出

15、版社，2006</p><p>　　[3] 雷曉平，《單片機(jī)及其應(yīng)用》，四川：電子科技大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[4] 閻石，《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　[5] 楊行峻、遲惠生，《語(yǔ)言信號(hào)處理》，北京：電子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[6] 于海生，《微型計(jì)算機(jī)控制技

16、術(shù)》，北京：清華大學(xué)出版社，2009</p><p>　　4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容</p><p>　　[1] FX224的性能、工作模式；</p><p>　　[2] FX224的加密、解密及實(shí)現(xiàn)過程；</p><p>　　[3] 系統(tǒng)工作原理（加密、解密）；</p><p>　　[4] 單片機(jī)控制方法、

17、信號(hào)頻譜的調(diào)制與解調(diào)、發(fā)射與接收。</p><p>　　5．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目標(biāo)及具體要求</p><p><b>　　[1] 選題背景；</b></p><p><b>　　[2] 方案論證；</b></p><p>　　[3] 過程論述：①系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)及各單元電路的設(shè)計(jì)，包括發(fā)送電路（加密電路

18、）、接收電路（解密電路）、偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路；</p><p>　　② 重點(diǎn)說明加密、解密電路的工作原理。</p><p><b>　　[4] 結(jié)果分析；</b></p><p><b>　　[5] 結(jié)論。</b></p><p>　　6、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求</p>

19、;<p>　　[1] 話音通信保密芯片F(xiàn)X224和單片機(jī)控制的相關(guān)資料；</p><p>　　[2] PC機(jī)一臺(tái)（要求計(jì)算機(jī)內(nèi)存大，速度高一些）；</p><p>　　[3] 上機(jī)時(shí)數(shù)60 學(xué)時(shí)</p><p>　　任務(wù)書批準(zhǔn)日期 2011 年 12 月20日 教研室(系)主任(簽字) </p><p>　　

20、任務(wù)書下達(dá)日期 2011 年 12 月 20 日 指導(dǎo)教師(簽字) </p><p>　　完成任務(wù)日期 2011 年 6 月 10 日 學(xué)生（簽名） </p><p><b>　　長(zhǎng)江大學(xué)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告</p><p>　　

21、題 目 名 稱 基于FX224的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　題 目 類 別 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) </p><p>　　學(xué) 院（系） 電子信息學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí)

22、 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　輔 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　開題報(bào)告日期

23、 2012年 3 月 24日 </p><p><b>　　1、題目來源</b></p><p><b>　　其他</b></p><p><b>　　2、研究目的和意義</b></p><p>　　對(duì)講機(jī)主要應(yīng)用在公安、民航、運(yùn)輸、水利、鐵路、制

24、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。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)。 　　另外還有一些特定場(chǎng)合使用的對(duì)講機(jī)，如防爆對(duì)講機(jī)、防水對(duì)講機(jī)、警用對(duì)講機(jī)等。車載臺(tái)也可以納入對(duì)講機(jī)的使用范疇。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

25、變得更加輕松和方便。</p><p>　　現(xiàn)代通信中，通信的保密性已經(jīng)成為—項(xiàng)基本的要求。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。其中模擬加密技術(shù)因其加密的原理相對(duì)簡(jiǎn)單、加密的實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易，在通信系統(tǒng)的話音加密方面一直得到廣泛應(yīng)用。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?？勺兎指铑l帶加密技術(shù)的

26、應(yīng)用，使得頻帶的分割點(diǎn)可以不斷變化，加密的密鑰可以程序控制，因而更加難以破解，從而可大大增強(qiáng)通信的安全性。本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，提出通過可變分割頻帶話音加密芯片F(xiàn)X224實(shí)現(xiàn)頻帶分割點(diǎn)變化，從而實(shí)現(xiàn)話音加密的一種實(shí)用方案。</p><p>　　3、閱讀的主要參考文獻(xiàn)用資料名稱 </p><p>　　[1] DIXON R C．Spread spectrum system[M]．New Yo

27、rk：Second</p><p>　　Edition，1984．</p><p>　　[2] FX224／FX214 VSB audio scrambler product information[Z]．</p><p>　　[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</p><p><b>　　社，1

28、999．</b></p><p>　　[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,2002.</p><p>　　[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</p><p>　　濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997．</p><p>　　[6] 田偉， 周新力， 張劍， TI

29、AN Wei， ZHOU Xin-li， ZHANG Jian?；趩纹瑱C(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，2005</p><p>　　[7] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999 .</p><p>　　[8] Victor Zue, Ron Cole, & Wayne Ward . Speech Recognition[M]

30、．USA：MIT Laboratory for Computer Science, Cambridge, Massachusetts，2004．</p><p>　　[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, 2006.</p><p>　　[10] 張肅文、陸兆熊，《高頻電子線路》，北京：高等教育出版社，2006&l

31、t;/p><p>　　4、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向</p><p>　　4.1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　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。其中模擬加密技術(shù)因其加密的原理相對(duì)簡(jiǎn)單、加密的實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易，在通信系統(tǒng)的話音加密方面一直得到廣泛應(yīng)用。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。這種加

32、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。可變分割頻帶加密技術(shù)的應(yīng)用，使得頻帶的分割點(diǎn)可以不斷變化，加密的密鑰可以程序控制，因而更加難以破解，從而可大大增強(qiáng)通信的安全性。國(guó)外電臺(tái)則大多使用這一方式進(jìn)行信號(hào)的加密。</p><p>　　4.2研究的主攻方向</p><p>　　本設(shè)計(jì)正是利用FX224芯片，通過單片機(jī)控制完成語(yǔ)音信號(hào)的跳頻

33、加密。</p><p>　　5、主要研究?jī)?nèi)容需重要研究的關(guān)鍵問題及解決思路</p><p><b>　　5.1主要研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　1.分析FX224的加密與解密原理；</p><p>　　2.分析所采用的加密算法；</p><p>　　3.分析對(duì)講機(jī)通信間的的同步。</

34、p><p>　　5.2需重要研究的關(guān)鍵問題</p><p>　　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(duì)講機(jī)之間的同步。</p><p><b>　　5.3解決思路</b></p><p>　　系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，單片機(jī)經(jīng)P0．5口發(fā)送控制電平”1”至信號(hào)發(fā)生器，啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生280Hz的正弦信

35、號(hào)，經(jīng)過發(fā)送話音輸出口送往電臺(tái)，該信號(hào)能夠通過電臺(tái)的音頻通路。對(duì)方電臺(tái)接收到同步信號(hào)時(shí)，經(jīng)過低通濾波器(通帶上、下限頻率為295Hz和255Hz)，驗(yàn)證接收到的信號(hào)是否為同步信號(hào)。由于語(yǔ)音信號(hào)主要集中在300～3400Hz，F(xiàn)X224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(yǔ)音信號(hào)可以被分離。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

36、，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。1。信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)頻率的選擇還避免了工業(yè)電(50Hz)的周期性同步脈沖影響。</p><p>　　6、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</p><p>　　計(jì)算機(jī)一臺(tái)、keil與protues

37、軟件</p><p>　　7、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排</p><p>　　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</p><p>　　3月13日—4月10日 查找相關(guān)資料并做好記錄</p><p>　　4月11日—4月20日 翻譯相關(guān)英文文獻(xiàn)翻譯</p><p>　　4月

38、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</p><p>　　5月11日—6月5日 檢查、修改錯(cuò)誤并優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　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</p><p>　　8、指導(dǎo)老師審查意見</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師審查意見</p&g

39、t;<p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定</p><p>　　基于FX224的手持對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 生： 電子信息學(xué)院</p><p>　　指導(dǎo)教師： 電子信息學(xué)院</p><p>　　[摘 要]：本文提出基于8

40、9C51系列單片機(jī)和FX224語(yǔ)音加密芯片，進(jìn)行手持對(duì)講機(jī)語(yǔ)音信號(hào)滾動(dòng)加密的設(shè)計(jì)方案。主要介紹加密，解密原理以及密鑰的生成方式，并根據(jù)實(shí)際情況提出了合理的同步方案，有效地解決了對(duì)講機(jī)在加密通話時(shí)的同步問題。文中就軟硬件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的闡述，合理的實(shí)際設(shè)計(jì)中遇到問題，并對(duì)各電路具體參數(shù)做了標(biāo)示，就各功能模塊使用protues做了仿真測(cè)試。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]: FX224；89C51；手持對(duì)講機(jī)；滾動(dòng)

41、加密；protues仿真測(cè)試 </p><p>　　The Design of Hand-hold Interphone Based on FX224 </p><p>　　Student : school of electronic information engineering</p><p>　　Teacher: school of electro

42、nic information engineering</p><p>　　[ABSTRACT] In this paper, I introduced the design of handheld walkie-talkie voice signal rolling encryption which based on the 89C51 series microcontroller and the FX224

43、voice encryption chip. Introduces encryption, decryption principles and key generation, and according to the actual situation in a reasonable synchronization scheme to solve the synchronization problem of a walkie-talkie

44、 in the encrypted call. Hardware and software design detailed, reasonable actual design has encountered a prob</p><p>　　[Keywords]: FX224; 89C51; handheld walkie-talkie; rolling encryption; protues simulatio

45、n test</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著時(shí)代的發(fā)展，信息保密也成為人們愈來愈關(guān)注的問題。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)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)對(duì)講機(jī)多采用固定分割頻加密信號(hào)，加密簡(jiǎn)單容易破解。而國(guó)外則多采用跳變的分割頻加密語(yǔ)音信號(hào)。但國(guó)內(nèi)已有很多學(xué)者對(duì)對(duì)講機(jī)加密方式做了改

46、進(jìn)，也有基于FX224的加密設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　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)。</p><p>　　本文就設(shè)計(jì)的原理，步驟及設(shè)計(jì)完成后的仿真結(jié)果做了較詳細(xì)的介紹。經(jīng)過仔細(xì)的論證和設(shè)計(jì)，能夠達(dá)到任務(wù)書的要求。</p><p

47、><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1 課題的背景與意義</p><p>　　對(duì)講機(jī)的英文名稱是 two way radio，它是一種雙向移動(dòng)通信工具，在不需要任何網(wǎng)絡(luò)支持的情況下，就可以通話，沒有話費(fèi)產(chǎn)生，適用于相對(duì)固定且頻繁通話的場(chǎng)合。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。一位名叫John Kermo

48、de性格古怪的發(fā)明家“異想天開”地想對(duì)郵政單據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分檢，那時(shí)候?qū)﹄娮蛹夹g(shù)應(yīng)用方面的每一個(gè)設(shè)想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做對(duì)講機(jī)標(biāo)記，對(duì)講機(jī)中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此Kermode發(fā)明了最早的對(duì)講機(jī)標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)方案非常的簡(jiǎn)單，即一個(gè)“條”表示數(shù)字“1”，二個(gè)“條”表示數(shù)字“2”，以次類推。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

49、線圈；和使用測(cè)定結(jié)果的方法，即譯碼器。 </p><p>　　直到1949年的專利文獻(xiàn)中才第一次有了Norm Woodland和Bernard Silver發(fā)明的全方位對(duì)講機(jī)符號(hào)的記載，在這之前的專利文獻(xiàn)中始終沒有對(duì)講機(jī)技術(shù)的記錄，也沒有投入實(shí)際應(yīng)用的先例。Norm Woodland和Bemard Silver的想法是利用Kermode和YOung的垂直的“條”和“空”，并使之彎曲成環(huán)狀，非常象射箭的靶子。這樣通

50、過掃描圖形的中心，能夠?qū)?duì)講機(jī)符號(hào)解碼，不管對(duì)講機(jī)符號(hào)方向的朝向。 </p><p>　　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)”。今天很少能找到?jīng)]有直接接觸過即快又準(zhǔn)的對(duì)講機(jī)技術(shù)的公司或個(gè)人。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

51、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。</p><p>　　如今對(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。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)。另外還有一些特定場(chǎng)合使用的對(duì)講機(jī)，如防爆對(duì)講機(jī)、防水對(duì)講機(jī)、警用對(duì)講機(jī)等。車載臺(tái)也可以納入對(duì)講機(jī)的使用范疇</p&

52、gt;<p>　　現(xiàn)代通信中，通信的保密性已經(jīng)成為—項(xiàng)基本的要求，如今國(guó)內(nèi)對(duì)講機(jī)大多有CTCSS、DTCSS等私密功能，一般來講，當(dāng)對(duì)講機(jī)設(shè)置這些私密功能后，不了解所用私線碼是無法聽到通話內(nèi)容的，但這并非是真正意義上的語(yǔ)音保密。因?yàn)樗谋Ｃ芄δ芊浅Ｓ邢?，只?duì)無意竊聽者有用，而對(duì)有意竊聽者是無用的。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。所以研究更為安全便捷的保密方式是有必要的。</p><

53、;p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況及相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果</p><p>　　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。其中模擬加密技術(shù)因其加密的原理相對(duì)簡(jiǎn)單、加密的實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易，在通信系統(tǒng)的話音加密方面一直得到廣泛應(yīng)用。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。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)

54、合。可變分割頻帶加密技術(shù)的應(yīng)用，使得頻帶的分割點(diǎn)可以不斷變化，加密的密鑰可以程序控制，因而更加難以破解，從而可大大增強(qiáng)通信的安全性。國(guó)外電臺(tái)則大多使用這一方式進(jìn)行信號(hào)的加密。</p><p>　　1.3對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析與方案選擇</p><p>　　FX224 有兩種典型工作模式：?jiǎn)纹Ｊ胶臀⑻幚怼?lt;/p><p>　　單片模式是指采用單片F(xiàn)X224 完成話音保密工

55、作，圖1為單片模式的典型應(yīng)用，F(xiàn)X224 的外圍電路十分簡(jiǎn)單。</p><p>　　在單片模式中，F(xiàn)X224 與電臺(tái)的連接非常方便簡(jiǎn)單，只有4 根話音信號(hào)線，2 根控制線，以及電源，因此特別適合安裝在手持機(jī)及各類型電臺(tái)中，電臺(tái)的改裝也很方便，只需把接收發(fā)射話音信號(hào)、PTT、電源端引出即可，十分適合現(xiàn)有電臺(tái)的改造及其它話音保密場(chǎng)合的需要。在單片模式中，密鑰的總數(shù)為32 種，可通過對(duì)A0~A4 端（7-3腳）接高電平

56、或低電平得到所需的密鑰。</p><p>　　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。其應(yīng)用框圖如下</p><p>　　如今國(guó)內(nèi)大多民用對(duì)講機(jī)采用單片模式，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且密匙容易破解， </p><p>　　圖中有一個(gè)同步電路，該電路完成收發(fā)雙

57、方密鑰變換時(shí)的同步，以避免出現(xiàn)收發(fā)雙方的密鑰在同一時(shí)刻不一致，該同步電路由單片機(jī)控制，同時(shí)單片機(jī)還完成對(duì)FX224 各功能及密鑰變換的控制。在微處理機(jī)模式中，密鑰的變換可達(dá)每分鐘連續(xù)變化1 000 次以上，這種加密方法稱為滾動(dòng)式加密，根據(jù)不同的算法，密鑰的變化可達(dá)無窮，這種滾動(dòng)式加密的保密性能極好，國(guó)外的不少電臺(tái)就采用了這種加密方法。</p><p>　　單片模式應(yīng)用簡(jiǎn)單，外圍電路連接方便，但在通信過程中其密匙固

58、定易于破解，且國(guó)內(nèi)已有相應(yīng)的產(chǎn)品；而微處理模式加密密匙多變，根據(jù)算法的不同密匙的變化可達(dá)無窮多個(gè)，這樣加大了密匙破解的難度，提高了對(duì)講機(jī)的保密性能。因此在方案的選擇上采用微處理機(jī)模式。</p><p>　　所以本次設(shè)計(jì)主要基于對(duì)FX224加密方式的了解，通過單片機(jī)控制并實(shí)現(xiàn)密碼的滾動(dòng)產(chǎn)生，其中最主要的是兩對(duì)講機(jī)間的密碼同步問題。</p><p>　　1.4 預(yù) 期 結(jié) 果</p>

59、;<p>　　采用C51單片機(jī)作為主控CPU，F(xiàn)X224作為加密模塊，通過與單片機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)加密的完成。要求完成硬件模塊的設(shè)計(jì)。軟件模塊則主要是滾動(dòng)加密模塊。密碼個(gè)數(shù)，密匙周期為，傳輸距離>30m。</p><p>　　1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排</p><p>　　本文基于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程與要求，將論文分為五章。具體內(nèi)容如下：</p><p&g

60、t;　　第1章 緒論 本章簡(jiǎn)單介紹了課題的研究背景、目的和意義，國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究結(jié)果，該設(shè)計(jì)的預(yù)期結(jié)果和意義。</p><p>　　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。</p><p>　　第3章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本章介紹本課題硬件系統(tǒng)各部分電路的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，講述了各模

61、塊的功能。</p><p>　　第4章軟件 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本章根據(jù)系統(tǒng)的總方案，設(shè)計(jì)出程序的總流程圖，并利用C語(yǔ)言編寫相應(yīng)的程序。</p><p>　　第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本章根據(jù)已有的軟硬件，進(jìn)行調(diào)試，得到的相應(yīng)成果。</p><p>　　最后總結(jié)本論文，得出相關(guān)結(jié)論。</p><p>　　第2章　主控芯片及編程環(huán)境的介紹<

62、;/p><p>　　2.1 FX224簡(jiǎn)介</p><p>　　FX224是CML公司推出的—種具有32種可編程頻帶分割點(diǎn)的半雙工話音加密芯片。采用低功耗CMOS工藝，有多個(gè)可連續(xù)變動(dòng)的可變分離頻帶（VSB），具有密鑰多、保密度高、音質(zhì)好，插入損耗為0 dB，話音恢復(fù)質(zhì)量相當(dāng)優(yōu)良，失真極小，F(xiàn)X224還具有省電/ 工作模式，保密/ 普通模式、這幾種模式均為可選模式并可切換，使得FX224 的

63、應(yīng)用更為靈活方便。其內(nèi)嵌的CTCSS(連續(xù)單音控制靜噪系統(tǒng))高通濾波器可自動(dòng)切換到接收或勵(lì)羞通道，以兼容亞音頻信令 。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，F(xiàn)X224 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。 </p><p>　　FX224芯片采用1 MHz時(shí)鐘振蕩器，其引腳如圖所

64、示。其中，X1：時(shí)鐘版蕩器輸入； X2：時(shí)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(hào)通道的使能帶音控制，邏輯“l(fā)”使能信號(hào)通道，邏輯“0”關(guān)閉信號(hào)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(fā)”置為省電模式，邏輯“0”置為正常工作模式：Vs

65、s：電源地；Rx OUT：經(jīng)過處理的接收話音信號(hào)輸出；Tx OUT：經(jīng)過處理的發(fā)送話音信號(hào)輸出； VBIAS：Vdd／2偏壓，該腳需對(duì)Vss接一外部去耦合電容；Rx IN：接收的話音信號(hào)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)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(hào)輸入端；LLPF OUT：低子帶輸入低通濾波器的輸

66、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 </p><p>　　FX224的工作原理：</p><p>　　加密基本原理是在發(fā)送端把原始信號(hào)按一定的規(guī)則加以改變，在接收端再按相反的規(guī)則把信號(hào)恢復(fù)到最初的狀態(tài)。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。FX224采用的是可變分割頻帶加密技術(shù)。加密時(shí)，F(xiàn)X2

67、24首先按照其ROM收到的地址碼，選擇設(shè)定相應(yīng)的頻帶分割點(diǎn)以及對(duì)應(yīng)的高、低子帶載頻，然后通過使用截止頻率(一3 dB)為2 700Hz的低通濾波器及截止頻率(一3西)為2 900 Hz的低通濾波器將輸入的話音信號(hào)分割為高、低兩個(gè)子帶信號(hào)，再用所對(duì)應(yīng)的高、低子帶載頻調(diào)制每個(gè)子帶，進(jìn)行頻率倒相，最后再合成輸出，從而完成話音信號(hào)的加密。類似地可完成加密信號(hào)的解密。</p><p><b>　　加密</b

68、></p><p>　　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:</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　經(jīng)過低通以后輸出。</b></p><p>　　因?yàn)闆]有信號(hào)與的作用，所以，且 經(jīng)加法器和CTCSS濾波后&

69、lt;/p><p>　　實(shí)現(xiàn)了頻譜搬移，同時(shí)是可變的，達(dá)到了加密的目的。</p><p>　　若輸入的是的一段頻率的連續(xù)信號(hào)，此時(shí)的拆分點(diǎn)為,且，同樣可以實(shí)現(xiàn)加密，如圖4所示：</p><p>　　0 0 </p><p>　　加密信號(hào)通路如圖5 所示。</p><p><b>　　解

70、密</b></p><p>　　在理想條件下，解密的輸入等于加密的輸出。對(duì)于單音信號(hào)而言</p><p><b>　　，</b></p><p>　　經(jīng)CTCSS 和低通濾波器后與FCl作用，則有</p><p>　　由于,所以最后解密輸出為。選擇合適的就可以實(shí)現(xiàn)完全解密，恢復(fù)原信號(hào)。同理可得連續(xù)頻率信號(hào)的

71、解密。解密信號(hào)通路如圖6。</p><p>　　2.2 Keilc開發(fā)軟件</p><p>　　支持8051微控制器體系結(jié)構(gòu)的Keil開發(fā)工具，適合每個(gè)階段的開發(fā)人員，不管是專業(yè)的應(yīng)用工程師，還是剛學(xué)習(xí)嵌入式軟件開發(fā)的學(xué)生。 </p><p>　　以下圖表顯示Keil的開發(fā)工具以及它們相互之間的接口。</p><p>　　產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Keil

72、 C編譯器、宏匯編器、調(diào)試器、實(shí)時(shí)內(nèi)核、單板計(jì)算機(jī)和仿真器，支持所有的251系列微控制器，幫助你如期完成項(xiàng)目進(jìn)度。</p><p>　　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。</p><p>　　當(dāng)你開始一個(gè)新項(xiàng)目，只需簡(jiǎn)單的從設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǔ)器選項(xiàng)。</p><p&g

73、t;　　包含大量的例程，幫助你著手使用最流行的嵌入式8051設(shè)備。</p><p>　　Keil μVision調(diào)試器準(zhǔn)確地模擬8051設(shè)備的片上外圍設(shè)備（I²C、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）。模擬幫助你了解硬件配置，避免在安裝問題上浪費(fèi)時(shí)間。 此外，使用模擬器你可以在沒有目標(biāo)設(shè)備的情況下編寫和測(cè)試應(yīng)用程序。 </p><p&g

74、t;　　當(dāng)你準(zhǔn)備在目標(biāo)硬件上測(cè)試軟件應(yīng)用時(shí)，可以使用MON51、MON390、NONADI、或者FlashMON51目標(biāo)監(jiān)視器、ISD51 In-System調(diào)試器、ULINK USB-JTAG適配器在目標(biāo)系統(tǒng)上下載并測(cè)試程序代碼。 </p><p>　　2.4對(duì)講機(jī)的基本原理</p><p>　　1、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

75、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)過天線低通濾波器，抑制諧波成分，然后通過天線發(fā)射出去。</p><p>　　2、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(hào)經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換電路和帶通濾波器后進(jìn)行射頻放大，在經(jīng)過帶通濾波器，進(jìn)入一混頻，將來自射頻的放大信號(hào)與來自鎖相環(huán)頻率合成器電路的第一本振信號(hào)在第一混頻器處混頻并生成第一中頻信號(hào)。第一中頻信號(hào)通過晶體濾波器進(jìn)一步消除鄰道的雜波信號(hào)。

76、濾波后的第一中頻信號(hào)進(jìn)入中頻處理芯片，與第二本振信號(hào)再次混頻生成第二中頻信號(hào)，第二中頻信號(hào)通過一個(gè)陶瓷濾波器濾除無用雜散信號(hào)后，被放大和鑒頻，產(chǎn)生音頻信號(hào)。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。</p><p>　　3、調(diào)制信號(hào)及調(diào)制電路：人的話音通過麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換成音頻的電信號(hào)，音頻信號(hào)通過放大電路、預(yù)加重電路及帶通濾波器進(jìn)入壓控振蕩器直接進(jìn)行

77、調(diào)制。</p><p>　　4、信令處理：CPU產(chǎn)生CTCSS(連續(xù)語(yǔ)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（67Hz-250.3Hz）附加在音頻信號(hào)中一起傳輸?shù)募夹g(shù)。）/DTCSS(連續(xù)數(shù)字控制靜噪系統(tǒng)，其作用與CTCSS相同，區(qū)別在于它是以數(shù)字編碼方式來作為靜音是否開啟的條件。)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。接收鑒頻后得到的低頻信號(hào)，一部分經(jīng)過放大和亞音頻的帶通濾波器進(jìn)行濾波整形，

78、進(jìn)入CPU，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，將其結(jié)果控制音頻功放和揚(yáng)聲器的輸出。即如果與預(yù)置值相同，則打開揚(yáng)聲器，若不同，則關(guān)閉揚(yáng)聲器。</p><p>　　對(duì)講機(jī)有頻率限制為保證絕大多數(shù)用戶通話不受干擾以及合理地利用頻率資源，國(guó)家無線臺(tái)管理委員會(huì)對(duì)頻率的使用進(jìn)行了劃分，規(guī)定不同的行業(yè)使用相應(yīng)的頻率范圍。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)。</p><p>　　公眾對(duì)講機(jī)是指：發(fā)

79、射功率不大于0.5W，工作于指定頻率的無線對(duì)講機(jī)，其無線電發(fā)射頻率、功率等射頻技術(shù)指標(biāo)須符合下列要求：</p><p>　　1、工作頻率（.9000 ; 409.單位：MHz）: 409.7500、 409.7625、409.7750、 409.7875、 409.8000、 409.8125、 409.8250、 409.8375、 409.8500、 409.8625、 409.8750、 409.8875、

80、 4099125、 409.9250、 409.9375、 409.9500、 409.9625、 409.9750、409.9875；</p><p>　　2、調(diào)制方式：F3E；</p><p>　　3、有效發(fā)射功率（EIRP）：< 0.5W；</p><p>　　4、發(fā)射頻率容限：<+5ppm；</p><p>　　5、發(fā)射機(jī)

81、雜散輻射：<50uW；</p><p>　　6、接收機(jī)雜散輻射：<20nW；</p><p>　　7、信道間隔：12.50kHz</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要簡(jiǎn)要介紹了fx224芯片的各引腳及其功能，對(duì)講機(jī)的基本原理，并對(duì)編程環(huán)境進(jìn)行了概述。為接下來的硬件設(shè)計(jì)及軟

82、件開發(fā)做了鋪墊。</p><p>　　第3章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　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。硬件連接關(guān)系如圖所示。</p><p>　　3.1 對(duì)講機(jī)模塊（電臺(tái)模塊）</p><p>　　如圖9，Q1高頻管的集電集到發(fā)射極接有C4正反饋電容，這個(gè)正反饋信號(hào)會(huì)使用電

83、路產(chǎn)生高頻振蕩，同時(shí)，由于天線會(huì)接收到空中的電磁波，并通過L加到T1，使得Q1能根據(jù)空間電磁波的變化而震蕩也發(fā)生變化，起到靈敏度極高的超再生檢波作用。超再生檢波出來的音頻信號(hào)通過R4C9傳輸?shù)絈2進(jìn)行前置放大，經(jīng)過前置放大后的信號(hào)就可以再經(jīng)Q3推動(dòng)、Q4、Q5功率放大去推動(dòng)SP揚(yáng)聲器發(fā)出聲音了，這就是對(duì)講機(jī)的接收過程。通過調(diào)節(jié)T1的磁芯、C1、C3、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)貜V播電臺(tái)的頻率時(shí)，還可以當(dāng)收音機(jī)用。

84、 當(dāng)需要講話時(shí)，請(qǐng)接下“收”開關(guān)，這時(shí)，SP喇叭原本是接在輸出發(fā)聲的，現(xiàn)在變成了當(dāng)作話筒來拾取音頻信號(hào)了，SP的音圈隨著聲音的振動(dòng)感應(yīng)出微弱的電信號(hào)經(jīng)過Q2放大，再經(jīng)過經(jīng)Q3推動(dòng)、Q4、Q5功率放大后加到了Q1的集電集，Q1的集電極電壓會(huì)隨著聲音的變化而變化，經(jīng)過，導(dǎo)致了Q1的高頻振蕩信號(hào)幅射到空音的強(qiáng)弱也在隨聲音變化而變化，這時(shí)本機(jī)就相當(dāng)于是一個(gè)小小的無線發(fā)射臺(tái)了。</p><p>　　3.2 低通濾波與

85、單穩(wěn)態(tài)電路模塊</p><p>　　該模塊由運(yùn)算放大器組成的低通濾波器和555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成。低通濾波器采用二階低通錄波器其下降速率為40dB/十倍頻，濾波特性較好，由于選用同步信號(hào)為280Hz，而語(yǔ)音信號(hào)多為300~3400Hz，故采用特征頻率約為290Hz左右的低通濾波電路，故選用電容值為27nF，電阻值為20Ω，即特征頻率為294.7Hz的濾波電路。單穩(wěn)電路的脈沖寬度則略小于該濾波電路，故在電

86、阻選擇上采用較小值。最終電路選擇上采用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)電路作為后一級(jí)的整形電路其參數(shù)選擇為：C4=27nF，R=10Ω.</p><p><b>　　該部分電路圖如下</b></p><p>　　系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，單片機(jī)經(jīng)P0．5口發(fā)送控制電平”1”至信號(hào)發(fā)生器，啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生280Hz的正弦信號(hào)，經(jīng)過發(fā)送話音輸出口送往電臺(tái)，該信號(hào)能夠通過電臺(tái)的音頻通路。對(duì)方

87、電臺(tái)接收到同步信號(hào)時(shí)，經(jīng)過低通濾波器(通帶上、下限頻率為295Hz和255Hz)，驗(yàn)證接收到的信號(hào)是否為同步信號(hào)。由于語(yǔ)音信號(hào)主要集中在300～3400Hz，F(xiàn)X224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(yǔ)音信號(hào)可以被分離。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

88、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。信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)頻率的選擇還避免了工業(yè)電(50Hz)的周期性同步脈沖影響。因?yàn)樘摼褪д`的存在，我們規(guī)定N個(gè)同步信號(hào)中，只要有K個(gè)被檢測(cè)到，則認(rèn)為是接收到同步信號(hào)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)同步。所以，在同步檢測(cè)電路中，低通濾波器的輸出觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路M，生成脈沖信號(hào)，單片機(jī)計(jì)數(shù)器做加法計(jì)數(shù)。完成</p><p>　　

89、加入280Hz信號(hào)后，其仿真結(jié)果</p><p>　　3.3 同步信號(hào)生成模塊</p><p>　　同步信號(hào)生成模塊采用電容三點(diǎn)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(duì)語(yǔ)音信號(hào)影響較少故選用該電路作為同步信號(hào)生成模塊。參數(shù)選擇上以280Hz為標(biāo)準(zhǔn)：L=10mH，C6=50uF，C7=100uF。則此時(shí)發(fā)送的同步信號(hào)頻率=277.8Hz，滿足設(shè)計(jì)要求。

90、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P0.5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277.8Hz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P0.5口斷開停止同步信號(hào)的輸出。</p><p><b>　　其電路圖如下</b></p><p>　　該單元最終與FX224信號(hào)輸出線與之后連至對(duì)講機(jī)的發(fā)送單元。</p>

91、<p>　　3.4 主控制模塊(單片機(jī)最小系統(tǒng))</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用89c51單片機(jī)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(chǔ)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(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非

92、易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)，或稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。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?/p>

93、機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。</p><p>　　設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用的端口列表：</p><p>　　表 1 設(shè)計(jì)中單片機(jī)各主要引腳介紹</p><p>　　相對(duì)應(yīng)的FX224接口列表：</p><p>　　表 2 FX224相應(yīng)接口連接</p><p><b>　　3.5 本章小結(jié)</b><

94、/p><p>　　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。詳細(xì)的介紹了各主要部分所用的工作原理和性能特點(diǎn)及參數(shù)選擇。最后本章還說明了單片機(jī)主要的引腳分配。通過這一章的介紹，可以了解本系統(tǒng)詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　第4章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　4.1 分部分軟

95、件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1 主程序流程</p><p>　　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)。其流程圖如圖13所示。</p><p><b>　　No</b></p><p><b>　　Yes</b></p&

96、gt;<p><b>　　Yes</b></p><p><b>　　No</b></p><p>　　4.1.2中斷程序設(shè)計(jì)</p><p>　　中斷程序是為了實(shí)現(xiàn)密匙同步而設(shè)立，其主要方法是通過外部中段1接受同步信號(hào)，為了排除其他信號(hào)的干擾，所以要求T1計(jì)數(shù)K次（本次設(shè)計(jì)選用50次）后才開中斷。其具體程序

97、框圖入下圖14所示：</p><p>　　4.1.3 密匙生成程序設(shè)計(jì)</p><p>　　密匙生成程序是整個(gè)設(shè)計(jì)的主體部分，通過加密算法產(chǎn)生的密匙控制著FX224的密匙選擇端口，是對(duì)對(duì)講機(jī)語(yǔ)音加密的主要方式選擇。本設(shè)計(jì)采用的方式主要是移位滾動(dòng)加密。加密程序框圖如圖15：</p><p><b>　　no</b></p><

98、p><b>　　yes</b></p><p><b>　　no</b></p><p><b>　　yes</b></p><p>　　4.2軟件的模擬仿真</p><p>　　由于缺少FX224芯片作仿真，所以軟件仿真中只做了單片機(jī)輸出端口仿真其仿真電路如圖：<

99、/p><p>　　圖 16 軟件仿真電路</p><p>　　輸入程序后仿真結(jié)果：</p><p><b>　　改變K值后仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　4.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是講解了系統(tǒng)子程序及總程序的設(shè)計(jì)思想，并分別介紹了各子模塊

100、的程序流程，系統(tǒng)軟件采用模塊化編程思路，這樣，在軟件調(diào)試時(shí)，可以隨時(shí)調(diào)用子模塊程序，更有利于子模塊調(diào)試。</p><p>　　第5章 系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題</p><p><b>　　5.1 調(diào)試步驟</b></p><p>　　步驟一 完成硬件電路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　步驟二 分別對(duì)各模塊進(jìn)行分快仿真以

101、驗(yàn)證其是否滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　步驟三 單獨(dú)對(duì)單片機(jī)模塊進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，具體則是通過keil與protues的聯(lián)機(jī)仿真完成對(duì)所編程序的仿真測(cè)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(jì)要求。</p><p>　　5.2 所遇問題及解決發(fā)案</p><p>　　同步要求中所遇問題還考慮到以下兩種情況：①通信的兩電臺(tái)都由關(guān)機(jī)狀態(tài)開機(jī)，這

102、種情況下，二者都發(fā)送同步信號(hào)，由各自計(jì)數(shù)中斷系統(tǒng)啟動(dòng)密鑰子程序，實(shí)現(xiàn)同步；②通信電臺(tái)中一電臺(tái)停機(jī)后又開機(jī)，這種情況下，系統(tǒng)必須重新同步?？梢栽O(shè)置標(biāo)志位，這時(shí)不啟動(dòng)中斷服務(wù)程序，而是讓單片機(jī)初始化，如同況，重新建立同步。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能同時(shí)解決這兩種可能的情況。并且通過對(duì)計(jì)數(shù)時(shí)間的限制（定時(shí)器中斷0）防止重復(fù)計(jì)數(shù)的產(chǎn)生。</p><p>　　軟件上為了控制計(jì)數(shù)時(shí)間采用T0定時(shí)中斷定時(shí)工作模式，在0.04S內(nèi)若T1計(jì)數(shù)

103、未達(dá)到10次則系統(tǒng)清零。在密匙生成程序中關(guān)總中斷則防止密匙生成過程應(yīng)為T0而中斷。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。</p><p><b>　　5.3本章小結(jié)</b></p><p>　　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。軟硬件調(diào)試方法，及問題的分析與解決。</p><p><b>

104、　　總結(jié)</b></p><p>　　在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過努力，本論文已經(jīng)完成了預(yù)期的目標(biāo)并且保存了完整的記錄文檔。相關(guān)工作總結(jié)如下：</p><p>　　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。還有就是對(duì)講機(jī)的同步也有一定難度。</p><p>　　不過，通過這次的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我學(xué)

105、會(huì)了如何看待問題，解決問題。例如，調(diào)試密匙生成程序時(shí)，原先采用的是由A0逐漸向上賦值，結(jié)果造成個(gè)點(diǎn)輸出相同而非產(chǎn)生不同編碼，通過對(duì)程序步驟的仔細(xì)分析找出了問題所在并采用反向賦值。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)。</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)后，通訊保密性要求越來越高，雖然本次設(shè)計(jì)還有很多不足之處但通過一定的改進(jìn)可以適應(yīng)民用保密對(duì)講機(jī)的要求

106、。同時(shí)由于密匙生成程序的改動(dòng)非常容易，便于用戶依據(jù)需要進(jìn)行改動(dòng)。這樣也方便滿足不同用戶的要求。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] DIXON R C．Spread spectrum system[M]．New York：Second</p><p>　　Edition，1984．</p>&

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112、.C程序設(shè)計(jì)北京[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999 .</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)很難。</p><p>　　在這里

113、首先要感謝我的指導(dǎo)老師老師。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)。其次要感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)，如果沒有他們的幫助，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。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)。正是這些知識(shí)讓這個(gè)設(shè)計(jì)能夠順利完成。最后感謝信通學(xué)院及長(zhǎng)江大學(xué)對(duì)本人的栽培。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p&g