采用DTMF語音身份識別播放系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　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。因此，這里介紹一種基于C8051F單片機(jī)，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(kuò)展口連接，便可實(shí)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。

　　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)帶有可變增益的內(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(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)輸入信號增益。TDNE為音頻輸出，用于發(fā)送DTMF信號。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為中斷請求信號，漏極開路輸出，當(dāng)有DTMF信號輸入時(shí)，IRQ／CA向C8051F020發(fā)出中斷申請。D0～D3為微機(jī)數(shù)據(jù)總線，與TTL兼容，輸出測得的DTMF信號和輸入要發(fā)出的DTMF信號，與C8051F020 的I／O接口相連。12引腳CP2端為系統(tǒng)時(shí)鐘輸入，與讀寫控制端R／W配合完成MT8880的讀寫操作，RS0引腳為寄存器選擇，TTL電平兼容。地址碼可由0～9以及A～D組成。由于該系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，地址碼都經(jīng)加密算法。當(dāng)終端作為發(fā)射機(jī)時(shí)，DTMF編／解碼部分把終端的地址碼經(jīng)一定算法加密后，調(diào)制成DTMF信號，再送入電臺，便于網(wǎng)內(nèi)其他電臺識別。當(dāng)終端作為接收機(jī)時(shí)，DTMF編／解碼部分把所接收的DTMF信號解調(diào)成數(shù)字碼，再經(jīng)解密算法得到地址碼?？紤]到該系統(tǒng)阻抗與電臺音頻I／O接口阻抗可能不匹配，應(yīng)在兩者間加入一個(gè)音頻變壓器。

　　語音存儲播放模塊選用ISD公司的ISD4004。該語音器件采用多電平直接模擬存儲（Chip Corder）專利技術(shù)，聲音無需經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個(gè)采樣值直接存儲在片內(nèi)的閃爍存儲器中，從而避免一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。圖6為語音播放原理電路。語音輸人通過話筒（MIC）直接與ISD4004的引腳IN+、IN-連接差分驅(qū)動輸入。語音輸出端則是通過LM386放大后連接到電臺的語音輸出端。系統(tǒng)采用鍵控分段錄放音模式。通過錄音鍵可錄制10段不同的語音，每段錄音對應(yīng)鍵盤上一個(gè)按鍵，根據(jù)所接收到的語音信號，通過10個(gè)按鍵可播放不同的語音，使用方便、靈活。