基于DTMF方式的身份識別及語音自動播放系統(tǒng)
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由于電臺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)送的語音信號，這樣就無法準(zhǔn)確辨別信號是否有用。帶有語音加密功能的電臺則可以避免這種情況，但在一些要求保密性高的領(lǐng)域或場所，如軍事領(lǐng)域，攔截者一旦破獲我方的加密信號，發(fā)出一段誤導(dǎo)性的語音信號，我方則無法辨別，可能會造成一定損失。因此，這里介紹一種基于C8051F單片機，以DTMF編碼的方式識別電臺身份的系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用簡單，在不改變電臺原有特性的基礎(chǔ)上，只需和電臺的擴展口連接，便可實現(xiàn)對電臺身份的識別。即使對方破解了語音信號，還可通過地址編碼來分辨電臺的身份。該系統(tǒng)在保密性要求高的場所有一定應(yīng)用前景。
2 系統(tǒng)組成與工作原理
圖1為識別電臺身份系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。單片機選用C8051F020，DTMF單元選用MT8880雙音多頻器，語音存儲播放模塊采用ISD4004，另外還有顯示單元、存儲單元、鍵盤。
電臺一般都預(yù)留擴展接口：音頻輸入、音頻輸出、PTT發(fā)射控制、電源、地。該系統(tǒng)通過這些接口與電臺相連，如圖2所示。
系統(tǒng)工作原理：作為發(fā)射機時，電臺按下FTT鍵，PTT從高電平變?yōu)榈碗娖?，并將該信號送入單片機，單片機的中斷程序?qū)⒈緳C的地址碼通過數(shù)據(jù)接口送至MT8880，經(jīng)MT8880調(diào)制后送入電臺的音頻輸入接口，伴隨語音信號一同發(fā)送。作為接收機時需分多種情況，如圖3所示。
接收到語音信號后，判斷是否有DTMF信號輸入。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)定的電臺地址碼。若是，此地址碼在LCD上顯示，否則顯示ERROR；若沒有DTMF信號而只有語音信號，則說明此信號非本網(wǎng)內(nèi)信號，操作者通過放音鍵回復(fù)事預(yù)先錄制好的一些語音信號迷惑對方。
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計
整個系統(tǒng)根據(jù)功能可分為DTMF編／解碼和語音存儲播放兩部分。并由主控單元控制。由于該系統(tǒng)由電臺的蓄電池供電，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系統(tǒng)級芯片(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的時鐘頻率可達25 MHz，含有64 KB片內(nèi)Flash程序存儲器，4 352 B的RAM、8個I／O端口、64根I／O線。
3.1 DTMF編／解碼
DTMF編／解碼器選用MT8880。MT8880C是一個帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號收發(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個帶有可變增益的內(nèi)部放大器的高性能接收器，1個帶有脈沖計數(shù)器的發(fā)射器，以及1個可訪問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個狀態(tài)寄存器、2個數(shù)據(jù)寄存器和2個控制寄存器，其電路如圖4所示。
該系統(tǒng)采用單端輸入方式，IN-為運放輸入端，R1與R2調(diào)節(jié)輸入信號增益。TDNE為音頻輸出，用于發(fā)送DTMF信號。OSCl為時鐘／振蕩器輸入端，OSC2為時鐘輸出端，MT8880采用3.579 5 MHz的工作時鐘。IRQ／CA為中斷請求信號，漏極開路輸出，當(dāng)有DTMF信號輸入時，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系統(tǒng)級芯片(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的時鐘頻率可達25 MHz，含有64 KB片內(nèi)Flash程序存儲器，4 352 B的RAM、8個I／O端口、64根I／O線。
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