基于DTMF方式的身份識(shí)別及語(yǔ)音自動(dòng)播放系統(tǒng)
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時(shí)間：2010-08-11
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由于電臺(tái)多采用全透明的傳輸方式，只要頻段相同，就可以接收到同頻段上發(fā)送的語(yǔ)音信號(hào)，這樣就無(wú)法準(zhǔn)確辨別信號(hào)是否有用。帶有語(yǔ)音加密功能的電臺(tái)則可以避免這種情況，但在一些要求保密性高的領(lǐng)域或場(chǎng)所，如軍事領(lǐng)域，攔截者一旦破獲我方的加密信號(hào)，發(fā)出一段誤導(dǎo)性的語(yǔ)音信號(hào)，我方則無(wú)法辨別，可能會(huì)造成一定損失。因此，這里介紹一種基于C8051F單片機(jī)，以DTMF編碼的方式識(shí)別電臺(tái)身份的系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單，在不改變電臺(tái)原有特性的基礎(chǔ)上，只需和電臺(tái)的擴(kuò)展口連接，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)電臺(tái)身份的識(shí)別。即使對(duì)方破解了語(yǔ)音信號(hào)，還可通過(guò)地址編碼來(lái)分辨電臺(tái)的身份。該系統(tǒng)在保密性要求高的場(chǎng)所有一定應(yīng)用前景。
2 系統(tǒng)組成與工作原理
圖1為識(shí)別電臺(tái)身份系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。單片機(jī)選用C8051F020，DTMF單元選用MT8880雙音多頻器，語(yǔ)音存儲(chǔ)播放模塊采用ISD4004，另外還有顯示單元、存儲(chǔ)單元、鍵盤(pán)。
電臺(tái)一般都預(yù)留擴(kuò)展接口：音頻輸入、音頻輸出、PTT發(fā)射控制、電源、地。該系統(tǒng)通過(guò)這些接口與電臺(tái)相連，如圖2所示。
系統(tǒng)工作原理：作為發(fā)射機(jī)時(shí)，電臺(tái)按下FTT鍵，PTT從高電平變?yōu)榈碗娖?，并將該信?hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)的中斷程序?qū)⒈緳C(jī)的地址碼通過(guò)數(shù)據(jù)接口送至MT8880，經(jīng)MT8880調(diào)制后送入電臺(tái)的音頻輸入接口，伴隨語(yǔ)音信號(hào)一同發(fā)送。作為接收機(jī)時(shí)需分多種情況，如圖3所示。
接收到語(yǔ)音信號(hào)后，判斷是否有DTMF信號(hào)輸入。如果有，MT8880解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳送給C8051F020，C805117020再判斷此地址是否為預(yù)先規(guī)定的電臺(tái)地址碼。若是，此地址碼在LCD上顯示，否則顯示ERROR；若沒(méi)有DTMF信號(hào)而只有語(yǔ)音信號(hào)，則說(shuō)明此信號(hào)非本網(wǎng)內(nèi)信號(hào)，操作者通過(guò)放音鍵回復(fù)事預(yù)先錄制好的一些語(yǔ)音信號(hào)迷惑對(duì)方。
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)功能可分為DTMF編／解碼和語(yǔ)音存儲(chǔ)播放兩部分。并由主控單元控制。由于該系統(tǒng)由電臺(tái)的蓄電池供電，所以選用低功耗器件。這里主控單元采用C8051F020。它是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，具有與8051兼容的高速CIP-51內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容。C8051F020的時(shí)鐘頻率可達(dá)25 MHz，含有64 KB片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，4 352 B的RAM、8個(gè)I／O端口、64根I／O線(xiàn)。
3.1 DTMF編／解碼
DTMF編／解碼器選用MT8880。MT8880C是一個(gè)帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號(hào)收發(fā)器。該器件采用低功耗、高穩(wěn)定性的ISO-CMOS技術(shù)，內(nèi)置1個(gè)帶有可變?cè)鲆娴膬?nèi)部放大器的高性能接收器，1個(gè)帶有脈沖計(jì)數(shù)器的發(fā)射器，以及1個(gè)可訪(fǎng)問(wèn)MT8880內(nèi)部寄存器的標(biāo)準(zhǔn)微處理器接口。其內(nèi)部寄存器包括1個(gè)狀態(tài)寄存器、2個(gè)數(shù)據(jù)寄存器和2個(gè)控制寄存器，其電路如圖4所示。
該系統(tǒng)采用單端輸入方式，IN-為運(yùn)放輸入端，R1與R2調(diào)節(jié)輸入信號(hào)增益。TDNE為音頻輸出，用于發(fā)送DTMF信號(hào)。OSCl為時(shí)鐘／振蕩器輸入端，OSC2為時(shí)鐘輸出端，MT8880采用3.579 5 MHz的工作時(shí)鐘。IRQ／CA為中斷請(qǐng)求信號(hào)，漏極開(kāi)路輸出，當(dāng)有DTMF信號(hào)輸入時(shí)，IRQ／CA向C8051F020發(fā)放兩部分。并由主控單元控制。由于該系統(tǒng)由電臺(tái)的蓄電池供電，所以選用低功耗器件。這里主控單元采用C8051F020。它是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，具有與8051兼容的高速CIP-51內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容。C8051F020的時(shí)鐘頻率可達(dá)25 MHz，含有64 KB片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，4 352 B的RAM、8個(gè)I／O端口、64根I／O線(xiàn)。
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