基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路的制作方法
【專利摘要】一種基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其包括基帶發送控制電路和基帶接收控制電路兩部分，上位機通過一三線串行通信接口模塊分別與所述基帶發送控制電路和基帶接收控制電路連接；基帶發送控制電路與模擬射頻前端發送電路相連接構成無線收發器的發射器；基帶接收控制電路與模擬射頻前端接收電路相連接構成無線收發器的接收器。本實用新型具有數據加密功能，能夠很好地保護無線通信數據的安全。
【專利說明】
基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路。
【背景技術】
[0002]傳統的高斯頻移鍵控(下文簡稱GFSK)無線收發器數字基帶控制電路方案中，一般是對通信原始數據直接進行調制解調，對于無線通信數據的可靠性與保密性無法有效保證。因此設計一種基于GFSK無線收發器的加密數字基帶控制電路是很有現實意義的。
【發明內容】
[0003]本實用新型的任務是提供一種基于GFSK無線收發器的加密數字基帶控制電路，本實用新型的任務通過如下技術方案來實現:
[0004]—種基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其特征在于:包括基帶發送控制電路和基帶接收控制電路兩部分，上位機通過一三線串行通信接口模塊分別與所述基帶發送控制電路和基帶接收控制電路連接;基帶發送控制電路與模擬射頻前端發送電路相連接構成無線收發器的發射器;基帶接收控制電路與模擬射頻前端接收電路相連接構成無線收發器的接收器。
[0005]在本實用新型一實施例中，所述基帶發送控制電路包括有組幀控制模塊、高速緩存模塊、加密模塊、循環冗余校驗碼生成模塊、前向糾錯編碼模塊、數據白噪化模塊、曼徹斯特編碼模塊、高斯濾波模塊、Sigma-De I ta調制模塊;其中，組幀控制模塊與所述三線串行通信接口模塊相連接;組幀控制模塊分別與高速緩存模塊、加密模塊、循環冗余校驗碼生成模塊連接;組幀控制模塊的輸出與前向糾錯編碼模塊的輸入相連接;前向糾錯編碼模塊的輸出與數據白噪化模塊的輸入連接;數據白噪化模塊輸出與曼徹斯特編碼模塊輸入連接;曼徹斯特編碼模塊的輸出與高斯濾波模塊的輸入端連接；高斯濾波模塊的輸出與Sigma-Delta調制模塊的輸入連接;Sigma-Delta調制模塊對外部輸出調制后的模擬信號。
[0006]進一步的，所述加密模塊使用128位AES加密算法。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述基帶接收控制電路包括有解幀控制模塊、高速緩存模塊、解密模塊、循環冗余校驗碼校驗模塊、前向糾錯解碼模塊、數據解白噪化模塊、曼徹斯特解碼模塊、基帶數據采樣模塊;其中，基帶數據采樣模塊輸出與曼徹斯特解碼模塊的輸入連接;曼徹斯特解碼模塊的輸出與數據解白噪化模塊的輸入連接;數據解白噪化模塊的輸出與前向糾錯解碼模塊的輸入連接;前向糾錯解碼模塊的輸出與解幀控制模塊的輸入相連接;解幀控制模塊分別與高速緩存模塊、解密模塊、循環冗余校驗碼校驗模塊連接;解幀控制模塊與所述三線串行通信接口模塊相連接。
[0008]進一步的，所述解密模塊使用128位AES加密算法。
[0009]與現有技術相比，本實用新型使用了數據加密技術，提高了無線通信的可靠性和保密性。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的一種基帶發送控制電路方案框圖；
[0011 ]圖2是本實用新型的一種基帶接收控制電路方案框圖；
[0012]圖3是本實用新型的一種GFSK無線收發器集成電路中的應用實例框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖的具體實例對本實用新型作進一步說明，但非本實用新型的限制。
[0014]—種基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其包括基帶發送控制電路和基帶接收控制電路兩部分，上位機通過一三線串行通信接口模塊分別與所述基帶發送控制電路和基帶接收控制電路連接;基帶發送控制電路與模擬射頻前端發送電路相連接構成無線收發器的發射器;基帶接收控制電路與模擬射頻前端接收電路相連接構成無線收發器的接收器。
[0015]在本實用新型一實施例中，所述基帶發送控制電路包括有組幀控制模塊、高速緩存模塊、加密模塊、循環冗余校驗碼生成模塊、前向糾錯編碼模塊、數據白噪化模塊、曼徹斯特編碼模塊、高斯濾波模塊、Sigma-De I ta調制模塊;其中，組幀控制模塊與所述三線串行通信接口模塊相連接;組幀控制模塊分別與高速緩存模塊、加密模塊、循環冗余校驗碼生成模塊連接;組幀控制模塊的輸出與前向糾錯編碼模塊的輸入相連接;前向糾錯編碼模塊的輸出與數據白噪化模塊的輸入連接;數據白噪化模塊輸出與曼徹斯特編碼模塊輸入連接;曼徹斯特編碼模塊的輸出與高斯濾波模塊的輸入端連接；高斯濾波模塊的輸出與Sigma-Delta調制模塊的輸入連接;Sigma-Delta調制模塊對外部輸出調制后的模擬信號。
[0016]如圖1所示，是本實用新型的基帶發送控制電路30的一種實例方案示意圖。從圖中可見，所述的基帶發送控制電路30包括有組幀控制模塊01、循環冗余校驗碼生成模塊02、高速緩存模塊03、加密模塊04、前向糾錯編碼模塊05、數據白噪化模塊06、曼徹斯特編碼模塊
07、高斯濾波模塊08、Sigma-Delta調制模塊09。其中，三線串行通信接口模塊00與組幀控制模塊01之間連接;組幀控制模塊01與高速緩存模塊03、AES加密模塊04、循環冗余校驗碼生成模塊02之間連接;組幀控制模塊01的輸出與前向糾錯編碼模塊05的輸入連接;前向糾錯編碼模塊05的輸出與數據白噪化模塊06的輸入連接;數據白噪化模塊06輸出與曼徹斯特編碼模塊07輸入連接;曼徹斯特編碼模塊07的輸出與高斯濾波模塊08的輸入端連接;高斯濾波模塊08的輸出與S i gma-De I ta調制模塊09的輸入連接;S i gma-De I ta調制模塊09對外部輸出調制后的模擬信號。
[0017]本實用新型的發送控制電路30工作原理如下:三線串行通信接口模塊00用于接收上位機要發送的數據流，通過組幀控制模塊01將載荷數據轉存入高速緩存模塊03，高速緩存的內部數據經過AES-128加密模塊04的加密處理以及循環冗余校驗碼生成模塊02的計算后，得到帶循環冗余校驗碼的密文。在發送密文數據前，組幀控制模塊01會先發送無線數據幀的幀頭數據。幀頭發送結束后，密文數據作為有效載荷和幀尾的循環冗余校驗碼數據依次經過前向糾錯編碼模塊05、數據白噪化模塊06、曼徹斯特編碼模塊07、高斯濾波模塊08，最終由Sigma-Delta調制模塊09生成經過處理的模擬基帶信號并輸出給射頻調制電路。
[0018]在本實用新型一實施例中，所述基帶接收控制電路包括有解幀控制模塊、高速緩存模塊、解密模塊、循環冗余校驗碼校驗模塊、前向糾錯解碼模塊、數據解白噪化模塊、曼徹斯特解碼模塊、基帶數據采樣模塊;其中，基帶數據采樣模塊輸出與曼徹斯特解碼模塊的輸入連接;曼徹斯特解碼模塊的輸出與數據解白噪化模塊的輸入連接;數據解白噪化模塊的輸出前向糾錯解碼模塊的輸入連接;前向糾錯解碼模塊的輸出與解幀控制模塊的輸入相連接;解幀控制模塊分別與高速緩存模塊、解密模塊、循環冗余校驗碼校驗模塊連接;解幀控制模塊與所述三線串行通信接口模塊相連接。進一步的，所述解密模塊為AES-128解密模塊。
[0019]如圖2所示，是本實用新型的接收控制電路31的一種實例的方案示意圖。從圖中可見，所述的基帶接收控制電路31包括有解幀控制模塊11、循環冗余校驗碼校驗模塊12、高速緩存模塊13、AES-128解密模塊14、前向糾錯解碼模塊15、數據解白噪化模塊16、曼徹斯特解碼模塊17、基帶采樣模塊18;其中，基帶采樣模塊18輸出與曼徹斯特解碼模塊17的輸入連接;曼徹斯特解碼模塊17的輸出與數據解白噪化模塊16的輸入連接;數據解白噪化模塊16的輸出與前向糾錯解碼模塊15的輸入連接;前向糾錯解碼模塊15的輸出與解幀控制模塊11的輸入相連接;解幀控制模塊11與高速緩存模塊13、AES-128解密模塊14、循環冗余校驗碼校驗模塊12之間連接;解幀控制模塊11與三線串行通信接口模塊00之間相連接。
[0020]本實用新型的基帶接收控制電路31工作原理如下:基帶數據采樣模塊18對射頻前端電路下變頻后得到的信號進行采樣，首先解幀控制模塊11對數據幀的幀前導字段、目的地址字段、源地址字段、幀類型字段進行識別，然后將有效數據載荷字段采樣后的數據依次進行曼徹斯特解碼、解白噪化和前向糾錯解碼，得到基帶密文數據后由解幀控制模塊11調用AES-128解密模塊14對基帶密文數據進行解密后得到明文并存入高速緩存模塊13中，同時調用循環冗余校驗碼校驗模塊12計算明文的循環冗余校驗碼并與幀尾部的碼值進行比對，最后明文數據通過三線串行接口模塊00發送給上位機端。
[0021]如圖3所示，是本實用新型基于GFSK無線收發器集成電路中的一種結構框圖。從圖中可見，該無線收發器集成電路40包括發射器和接收器兩部分功能，主要應用為實現上位機數據的實時收發，其中發射器結構主要包括基帶發送控制電路30、模擬射頻前端發送電路32;接收器結構主要包括基帶接收控制電路31、模擬射頻前端接收電路33。其中上位機通過三線串行通信接口模塊00的CS、SCLK、SD10三個引腳與無線收發器集成電路進行數據傳輸與收發控制，無線收發器集成電路的發送功能通過將待發送的數據經過基帶發送控制電路30處理與模擬射頻前端發送電路32進行調制放大后通過RFO引腳發送到天線，無線收發器集成電路的接收功能是通過將天線接收的信號經過RFI引腳輸入模擬射頻前端接收電路33后送入基帶接收控制電路31進行數據解幀處理。
[0022]本實用新型所實現的電路集成于GFSK無線收發器內，既可通過集成電路工藝技術實現，也可通過可編程邏輯器件實現，靈活度很高。
[0023]以上是本實用新型的具體實施例，凡依上述構思所作的相類似改變，理應屬本實用新型的范圍。
【主權項】
1.一種基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其特征在于:包括基帶發送控制電路和基帶接收控制電路兩部分，上位機通過一三線串行通信接口模塊分別與所述基帶發送控制電路和基帶接收控制電路連接;基帶發送控制電路與模擬射頻前端發送電路相連接構成無線收發器的發射器;基帶接收控制電路與模擬射頻前端接收電路相連接構成無線收發器的接收器。2.根據權利要求1所述的基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其特征在于:所述基帶發送控制電路包括有組幀控制模塊、高速緩存模塊、加密模塊、循環冗余校驗碼生成模塊、前向糾錯編碼模塊、數據白噪化模塊、曼徹斯特編碼模塊、高斯濾波模塊、Sigma-Del ta調制模塊;其中，組幀控制模塊與所述三線串行通信接口模塊相連接;組幀控制模塊分別與高速緩存模塊、加密模塊、循環冗余校驗碼生成模塊連接;組幀控制模塊的輸出與前向糾錯編碼模塊的輸入相連接;前向糾錯編碼模塊的輸出與數據白噪化模塊的輸入連接;數據白噪化模塊輸出與曼徹斯特編碼模塊輸入連接;曼徹斯特編碼模塊的輸出與高斯濾波模塊的輸入端連接;高斯濾波模塊的輸出與Si gma-Del ta調制模塊的輸入連接；S i gma-De I ta調制模塊對外部輸出調制后的模擬信號。3.根據權利要求2所述的基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其特征在于:所述加密模塊使用128位AES加密算法。4.根據權利要求1所述的基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其特征在于:所述基帶接收控制電路包括有解幀控制模塊、高速緩存模塊、解密模塊、循環冗余校驗碼校驗模塊、前向糾錯解碼模塊、數據解白噪化模塊、曼徹斯特解碼模塊、基帶數據采樣模塊;其中，基帶數據采樣模塊輸出與曼徹斯特解碼模塊的輸入連接;曼徹斯特解碼模塊的輸出與數據解白噪化模塊的輸入連接;數據解白噪化模塊的輸出與前向糾錯解碼模塊的輸入連接;前向糾錯解碼模塊的輸出與解幀控制模塊的輸入相連接;解幀控制模塊分別與高速緩存模塊、解密模塊、循環冗余校驗碼校驗模塊連接;解幀控制模塊與所述三線串行通信接口模塊相連接。5.根據權利要求4所述的基于高斯頻移鍵控無線收發器的加密數字基帶控制電路，其特征在于:所述解密模塊使用128位AES加密算法。
【文檔編號】H04L29/06GK205566651SQ201620342546
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】鐘楊源, 江典棋, 陰亞東, 朱宇耀
【申請人】福州福大海矽微電子有限公司