基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路的制作方法
【专利摘要】一种基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其包括基带发送控制电路和基带接收控制电路两部分，上位机通过一三线串行通信接口模块分别与所述基带发送控制电路和基带接收控制电路连接；基带发送控制电路与模拟射频前端发送电路相连接构成无线收发器的发射器；基带接收控制电路与模拟射频前端接收电路相连接构成无线收发器的接收器。本实用新型具有数据加密功能，能够很好地保护无线通信数据的安全。
【专利说明】
基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路。
【背景技术】
[0002]传统的高斯频移键控(下文简称GFSK)无线收发器数字基带控制电路方案中，一般是对通信原始数据直接进行调制解调，对于无线通信数据的可靠性与保密性无法有效保证。因此设计一种基于GFSK无线收发器的加密数字基带控制电路是很有现实意义的。
【发明内容】
[0003]本实用新型的任务是提供一种基于GFSK无线收发器的加密数字基带控制电路，本实用新型的任务通过如下技术方案来实现:
[0004]—种基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其特征在于:包括基带发送控制电路和基带接收控制电路两部分，上位机通过一三线串行通信接口模块分别与所述基带发送控制电路和基带接收控制电路连接;基带发送控制电路与模拟射频前端发送电路相连接构成无线收发器的发射器;基带接收控制电路与模拟射频前端接收电路相连接构成无线收发器的接收器。
[0005]在本实用新型一实施例中，所述基带发送控制电路包括有组帧控制模块、高速缓存模块、加密模块、循环冗余校验码生成模块、前向纠错编码模块、数据白噪化模块、曼彻斯特编码模块、高斯滤波模块、Sigma-De I ta调制模块;其中，组帧控制模块与所述三线串行通信接口模块相连接;组帧控制模块分别与高速缓存模块、加密模块、循环冗余校验码生成模块连接;组帧控制模块的输出与前向纠错编码模块的输入相连接;前向纠错编码模块的输出与数据白噪化模块的输入连接;数据白噪化模块输出与曼彻斯特编码模块输入连接;曼彻斯特编码模块的输出与高斯滤波模块的输入端连接；高斯滤波模块的输出与Sigma-Delta调制模块的输入连接;Sigma-Delta调制模块对外部输出调制后的模拟信号。
[0006]进一步的，所述加密模块使用128位AES加密算法。
[0007]在本实用新型一实施例中，所述基带接收控制电路包括有解帧控制模块、高速缓存模块、解密模块、循环冗余校验码校验模块、前向纠错解码模块、数据解白噪化模块、曼彻斯特解码模块、基带数据采样模块;其中，基带数据采样模块输出与曼彻斯特解码模块的输入连接;曼彻斯特解码模块的输出与数据解白噪化模块的输入连接;数据解白噪化模块的输出与前向纠错解码模块的输入连接;前向纠错解码模块的输出与解帧控制模块的输入相连接;解帧控制模块分别与高速缓存模块、解密模块、循环冗余校验码校验模块连接;解帧控制模块与所述三线串行通信接口模块相连接。
[0008]进一步的，所述解密模块使用128位AES加密算法。
[0009]与现有技术相比，本实用新型使用了数据加密技术，提高了无线通信的可靠性和保密性。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的一种基带发送控制电路方案框图；
[0011 ]图2是本实用新型的一种基带接收控制电路方案框图；
[0012]图3是本实用新型的一种GFSK无线收发器集成电路中的应用实例框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图的具体实例对本实用新型作进一步说明，但非本实用新型的限制。
[0014]—种基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其包括基带发送控制电路和基带接收控制电路两部分，上位机通过一三线串行通信接口模块分别与所述基带发送控制电路和基带接收控制电路连接;基带发送控制电路与模拟射频前端发送电路相连接构成无线收发器的发射器;基带接收控制电路与模拟射频前端接收电路相连接构成无线收发器的接收器。
[0015]在本实用新型一实施例中，所述基带发送控制电路包括有组帧控制模块、高速缓存模块、加密模块、循环冗余校验码生成模块、前向纠错编码模块、数据白噪化模块、曼彻斯特编码模块、高斯滤波模块、Sigma-De I ta调制模块;其中，组帧控制模块与所述三线串行通信接口模块相连接;组帧控制模块分别与高速缓存模块、加密模块、循环冗余校验码生成模块连接;组帧控制模块的输出与前向纠错编码模块的输入相连接;前向纠错编码模块的输出与数据白噪化模块的输入连接;数据白噪化模块输出与曼彻斯特编码模块输入连接;曼彻斯特编码模块的输出与高斯滤波模块的输入端连接；高斯滤波模块的输出与Sigma-Delta调制模块的输入连接;Sigma-Delta调制模块对外部输出调制后的模拟信号。
[0016]如图1所示，是本实用新型的基带发送控制电路30的一种实例方案示意图。从图中可见，所述的基带发送控制电路30包括有组帧控制模块01、循环冗余校验码生成模块02、高速缓存模块03、加密模块04、前向纠错编码模块05、数据白噪化模块06、曼彻斯特编码模块
07、高斯滤波模块08、Sigma-Delta调制模块09。其中，三线串行通信接口模块00与组帧控制模块01之间连接;组帧控制模块01与高速缓存模块03、AES加密模块04、循环冗余校验码生成模块02之间连接;组帧控制模块01的输出与前向纠错编码模块05的输入连接;前向纠错编码模块05的输出与数据白噪化模块06的输入连接;数据白噪化模块06输出与曼彻斯特编码模块07输入连接;曼彻斯特编码模块07的输出与高斯滤波模块08的输入端连接;高斯滤波模块08的输出与S i gma-De I ta调制模块09的输入连接;S i gma-De I ta调制模块09对外部输出调制后的模拟信号。
[0017]本实用新型的发送控制电路30工作原理如下:三线串行通信接口模块00用于接收上位机要发送的数据流，通过组帧控制模块01将载荷数据转存入高速缓存模块03，高速缓存的内部数据经过AES-128加密模块04的加密处理以及循环冗余校验码生成模块02的计算后，得到带循环冗余校验码的密文。在发送密文数据前，组帧控制模块01会先发送无线数据帧的帧头数据。帧头发送结束后，密文数据作为有效载荷和帧尾的循环冗余校验码数据依次经过前向纠错编码模块05、数据白噪化模块06、曼彻斯特编码模块07、高斯滤波模块08，最终由Sigma-Delta调制模块09生成经过处理的模拟基带信号并输出给射频调制电路。
[0018]在本实用新型一实施例中，所述基带接收控制电路包括有解帧控制模块、高速缓存模块、解密模块、循环冗余校验码校验模块、前向纠错解码模块、数据解白噪化模块、曼彻斯特解码模块、基带数据采样模块;其中，基带数据采样模块输出与曼彻斯特解码模块的输入连接;曼彻斯特解码模块的输出与数据解白噪化模块的输入连接;数据解白噪化模块的输出前向纠错解码模块的输入连接;前向纠错解码模块的输出与解帧控制模块的输入相连接;解帧控制模块分别与高速缓存模块、解密模块、循环冗余校验码校验模块连接;解帧控制模块与所述三线串行通信接口模块相连接。进一步的，所述解密模块为AES-128解密模块。
[0019]如图2所示，是本实用新型的接收控制电路31的一种实例的方案示意图。从图中可见，所述的基带接收控制电路31包括有解帧控制模块11、循环冗余校验码校验模块12、高速缓存模块13、AES-128解密模块14、前向纠错解码模块15、数据解白噪化模块16、曼彻斯特解码模块17、基带采样模块18;其中，基带采样模块18输出与曼彻斯特解码模块17的输入连接;曼彻斯特解码模块17的输出与数据解白噪化模块16的输入连接;数据解白噪化模块16的输出与前向纠错解码模块15的输入连接;前向纠错解码模块15的输出与解帧控制模块11的输入相连接;解帧控制模块11与高速缓存模块13、AES-128解密模块14、循环冗余校验码校验模块12之间连接;解帧控制模块11与三线串行通信接口模块00之间相连接。
[0020]本实用新型的基带接收控制电路31工作原理如下:基带数据采样模块18对射频前端电路下变频后得到的信号进行采样，首先解帧控制模块11对数据帧的帧前导字段、目的地址字段、源地址字段、帧类型字段进行识别，然后将有效数据载荷字段采样后的数据依次进行曼彻斯特解码、解白噪化和前向纠错解码，得到基带密文数据后由解帧控制模块11调用AES-128解密模块14对基带密文数据进行解密后得到明文并存入高速缓存模块13中，同时调用循环冗余校验码校验模块12计算明文的循环冗余校验码并与帧尾部的码值进行比对，最后明文数据通过三线串行接口模块00发送给上位机端。
[0021]如图3所示，是本实用新型基于GFSK无线收发器集成电路中的一种结构框图。从图中可见，该无线收发器集成电路40包括发射器和接收器两部分功能，主要应用为实现上位机数据的实时收发，其中发射器结构主要包括基带发送控制电路30、模拟射频前端发送电路32;接收器结构主要包括基带接收控制电路31、模拟射频前端接收电路33。其中上位机通过三线串行通信接口模块00的CS、SCLK、SD10三个引脚与无线收发器集成电路进行数据传输与收发控制，无线收发器集成电路的发送功能通过将待发送的数据经过基带发送控制电路30处理与模拟射频前端发送电路32进行调制放大后通过RFO引脚发送到天线，无线收发器集成电路的接收功能是通过将天线接收的信号经过RFI引脚输入模拟射频前端接收电路33后送入基带接收控制电路31进行数据解帧处理。
[0022]本实用新型所实现的电路集成于GFSK无线收发器内，既可通过集成电路工艺技术实现，也可通过可编程逻辑器件实现，灵活度很高。
[0023]以上是本实用新型的具体实施例，凡依上述构思所作的相类似改变，理应属本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其特征在于:包括基带发送控制电路和基带接收控制电路两部分，上位机通过一三线串行通信接口模块分别与所述基带发送控制电路和基带接收控制电路连接;基带发送控制电路与模拟射频前端发送电路相连接构成无线收发器的发射器;基带接收控制电路与模拟射频前端接收电路相连接构成无线收发器的接收器。2.根据权利要求1所述的基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其特征在于:所述基带发送控制电路包括有组帧控制模块、高速缓存模块、加密模块、循环冗余校验码生成模块、前向纠错编码模块、数据白噪化模块、曼彻斯特编码模块、高斯滤波模块、Sigma-Del ta调制模块;其中，组帧控制模块与所述三线串行通信接口模块相连接;组帧控制模块分别与高速缓存模块、加密模块、循环冗余校验码生成模块连接;组帧控制模块的输出与前向纠错编码模块的输入相连接;前向纠错编码模块的输出与数据白噪化模块的输入连接;数据白噪化模块输出与曼彻斯特编码模块输入连接;曼彻斯特编码模块的输出与高斯滤波模块的输入端连接;高斯滤波模块的输出与Si gma-Del ta调制模块的输入连接；S i gma-De I ta调制模块对外部输出调制后的模拟信号。3.根据权利要求2所述的基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其特征在于:所述加密模块使用128位AES加密算法。4.根据权利要求1所述的基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其特征在于:所述基带接收控制电路包括有解帧控制模块、高速缓存模块、解密模块、循环冗余校验码校验模块、前向纠错解码模块、数据解白噪化模块、曼彻斯特解码模块、基带数据采样模块;其中，基带数据采样模块输出与曼彻斯特解码模块的输入连接;曼彻斯特解码模块的输出与数据解白噪化模块的输入连接;数据解白噪化模块的输出与前向纠错解码模块的输入连接;前向纠错解码模块的输出与解帧控制模块的输入相连接;解帧控制模块分别与高速缓存模块、解密模块、循环冗余校验码校验模块连接;解帧控制模块与所述三线串行通信接口模块相连接。5.根据权利要求4所述的基于高斯频移键控无线收发器的加密数字基带控制电路，其特征在于:所述解密模块使用128位AES加密算法。
【文档编号】H04L29/06GK205566651SQ201620342546
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】钟杨源, 江典棋, 阴亚东, 朱宇耀
【申请人】福州福大海矽微电子有限公司