一种加密信号发生装置的制作方法

1.本实用新型涉及加密信号发生装置的技术领域，具体而言，涉及一种加密信号发生装置。


背景技术：

2.随着信息技术的不断发展，网络通信面临的威胁越来越多。特别是现在随着互相网将电子设备进行互通后，对5g通讯的窃听或截取等安全问题也日益突出。而5g网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每8秒1gb，比4g网络的传输速度快数百倍。与前几代移动通信技术相比，5g具有超大带宽、超高速率、超低时延、超多连接等特点；这使得5g通讯成为现在以及未来主要的通讯标准，由此5g网络在安全至关重要，急需一种信号加密发生装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种加密信号发生装置，其能够感知未知、偶发性的电磁波信号。当感应到未知信号干扰时，控制关闭信号发生器，提高了安全性。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种加密信号发生装置，其包括电源模块、信号发生模块、模数转化模块、分帧处理器u8、分序调制模块、传感模块和天线模块；电源模块、信号发生模块、传感模块分别与分帧处理器连接，信号发生模块、模数转化模块、分序调制模块和天线模块依次连接，电源模块分别与信号发生模块、分序调制模块、分帧处理器连接。
6.在本实用新型的一些实施例中，分序调制模块包括调制解调处理器u4、晶振x1、电感l1、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19和电阻r6；调制解调处理器u4的晶振输入端通过晶振x1与调制解调处理器u4的晶振输出端连接；晶振x1的一端通过依次连接的电容c18、电容c19与晶振x1的另一端连接；调制解调处理器u4的环路滤波器输入端、电容c16、电阻r6依次连接并接地；电容c17的一端与调制解调处理器u4的环路滤波器输入端连接，电容c17的另一端接地；调制解调处理器u4的第一电感输入端通过电感l1与调制解调处理器u4的第二电感输入端连接；调制解调处理器u4的收发控制端与分帧处理器u8的pa15引脚连接。
7.在本实用新型的一些实施例中，电源模块包括稳压器u6、电解电容c2、电容c13、电解电容c14和电容c15、稳压器u6的输入端、电容c13、电容c15和稳压器u6的输出端依次连接；电解电容c2与电容c13并联，电解电容c14与电容c15并联；电解电容c14的正极分别与调制解调处理器u4的电压输入端、节电控制端和发射功率设置输入端连接。
8.在本实用新型的一些实施例中，信号发生模块包括数据转换芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c3、电容c4、电容c5、电容c9和电容c10；数据转换芯片u1的满量程调整控制端通过电阻r1接地，数据转换芯片u1的基准电压输出端通过电容c3接地；数据转换芯片u1的偏置电压去耦端通过电容c4与稳压器u6的输出端连接；数据转换芯片u1的模拟电压输入端、数字电压输入端分别与稳压器u6的输出端连接；数据转换芯片u1的负
载输出端、电容c10、电容c9和数据转换芯片u1的比较器输入端依次连接；电阻r4与电容c10并联；数据转换芯片u1的电流输出端通过电容c5与电容c9、电容c10的公共端连接；电阻r2与电容c5并联，电阻r2通过电阻r3与电容c9连接；数据转换芯片u1的逻辑输出端与分帧处理器u8的pa8引脚连接；数据转换芯片u1的低电平控制输入端与分帧处理器u8的pb15引脚连接；数据转换芯片u1的串行时钟输入端与分帧处理器u8的pb14引脚连接；数据转换芯片u1的串行数据输入端与分帧处理器u8的pb13引脚连接；数据转换芯片u1的高电平有效数字输入端与分帧处理器u8的pb12引脚连接；数据转换芯片u1的复位端与分帧处理器u8的pb11引脚连接。
9.在本实用新型的一些实施例中，模数转化模块包括模数转化器u2和电容c11；模数转化器u2的电源输入端通过电容c11接地；模数转化器u2的电源输入端与稳压器u6的输出端连接；模数转化器u2的intr引脚与分帧处理器u8的pc13引脚连接；模数转化器u2的正极输入端与数据转换芯片u1的负载输出端连接，模数转化器u2的负极输入端与数据转换芯片u1的iout引脚连接；模数转化器u2的clkin引脚与分帧处理器u8的pc14引脚连接；模数转化器u2的clkr引脚与分帧处理器u8的pc15引脚连接；模数转化器u2的cs引脚与分帧处理器u8的pb0引脚连接；模数转化器u2的rd引脚与分帧处理器u8的pb1引脚连接；模数转化器u2的wr引脚与分帧处理器u8的pb10引脚连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，包括模拟输出传感器芯片u5和电阻r7，模拟输出传感器芯片u5的电压输入端与电解电容c14的正极连接；模拟输出传感器芯片u5的电压输出端通过电阻r7与电解电容c14的正极连接；模拟输出传感器芯片u5的反馈端与模拟输出传感器芯片u5的电压输出端连接。
11.在本实用新型的一些实施例中，还包括外接插口模块，外接插口模块包括外接插口usb1、电解电容c7、保险丝f1和按键开关sw1；外接插口usb1的电源端、保险丝f1、按键开关sw1和电解电容c2的正极依次连接；外接插口usb1的接地端通过电解电容c7与外接插口usb1的电源端连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，分帧处理器u8还外接有晶振x2、电容c48和电容c49；晶振x2的一端通过电容c48、电容c49与晶振x2的另一端连接；晶振x2、电容c48的公共端与分帧处理器u8的pd0引脚连接，晶振x2、电容c49的公共端与分帧处理器u8的pd1引脚连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，分帧处理器u8采用的型号为stm32f103c8t6。
14.在本实用新型的一些实施例中，调制解调处理器u4采用的型号为nrf401。
15.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
16.一种加密信号发生装置，其包括电源模块、信号发生模块、模数转化模块、分帧处理器u8、分序调制模块、传感模块和天线模块；电源模块、信号发生模块、传感模块分别与分帧处理器连接，信号发生模块、模数转化模块、分序调制模块和天线模块依次连接，电源模块分别与信号发生模块、分序调制模块、分帧处理器连接。
17.对于现在5g的通讯安全，其主要问题在于窃听或截取，这些操作均在信号发出以后才能进行，由此本设计采用设置一种信号加密发生装置，即在信号发出时对信号进行加密，由此避免窃听或截取。其具体实施方式为，设置电源模块为整体电路供电，利用分帧处理器u8对信号进行控制，使得信号经过信号发生模块、模数转化模块、分序调制模块的处
理，再由天线模块向外发出信号。其中模数转化模块将信号发生模块发出的模拟信号转化为可以加密、编码的数字信号；再由分帧处理器u8将数字信号按照帧格式切分成小段，节约频谱资源；再由调制模块将模拟信号转化为数字信号后，按照预设的加密规则进行通过调频、调幅、调相等方式进行调制，从而提高了信号的安全性。同时设置传感器模块的目的在于可以感知未知、偶发性的电磁波信号。当传感器感应到未知信号干扰时，通过分帧处理器u8控制关闭信号发生器，进一步提高安全性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型一种加密信号发生装置中信号处理的流程图；
20.图2为本实用新型一种加密信号发生装置的结构示意图；
21.图3为本实用新型中分序调制模块的电路原理图；
22.图4为本实用新型中电源模块的电路原理图；
23.图5为本实用新型中信号发生模块的电路原理图；
24.图6为本实用新型中模数转化模块的电路原理图；
25.图7为本实用新型中传感模块的电路原理图；
26.图8为本实用新型中外接插口模块的电路原理图；
27.图9为本实用新型中分帧处理器u8外接的晶振x2、电容c48和电容c49的电路原理图；
28.图10为本实用新型中分帧处理器u8电路原理图。
29.图标：1、电源模块；2、信号发生模块；3、模数转化模块；4、分序调制模块；5、传感模块；6、天线模块。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放
的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
35.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1
37.请参照图1和图2，为本实施例提供一种加密信号发生装置，其包括电源模块1、信号发生模块2、模数转化模块3、分帧处理器u8、分序调制模块4、传感模块5和天线模块6；电源模块1、信号发生模块2、传感模块5分别与分帧处理器连接，信号发生模块2、模数转化模块3、分序调制模块4和天线模块6依次连接，电源模块1分别与信号发生模块2、分序调制模块4、分帧处理器连接。
38.在本实用新型的一些实施例中，对于现在5g的通讯安全，其主要问题在于窃听或截取，这些操作均在信号发出以后才能进行，由此本设计采用设置一种信号加密发生装置，即在信号发出时对信号进行加密，由此避免窃听或截取。其具体实施方式为，设置电源模块1为整体电路供电，利用分帧处理器u8对信号进行控制，使得信号经过信号发生模块2、模数转化模块3、分序调制模块4的处理，再由天线模块6向外发出信号。其信号流转方向如图1所示，其中模数转化模块3将信号发生模块2发出的模拟信号转化为可以加密、编码的数字信号；再由分帧处理器u8作为主控芯片并将数字信号按照帧格式切分成小段，节约频谱资源；再由调制模块将模拟信号转化为数字信号后，按照预设的加密规则进行通过调频、调幅、调相等方式进行调制，从而提高了信号的安全性。同时设置传感器模块的目的在于可以感知未知、偶发性的电磁波信号。当传感器感应到未知信号干扰时，通过分帧处理器u8控制关闭信号发生器，进一步提高安全性。
39.实施例2
40.请参照图3和图10，本实施例基于实施例1的技术方案提出，分序调制模块4包括调制解调处理器u4、晶振x1、电感l1、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19和电阻r6；调制解调处理器u4的晶振输入端通过晶振x1与调制解调处理器u4的晶振输出端连接；晶振x1的一端通过依次连接的电容c18、电容c19与晶振x1的另一端连接；调制解调处理器u4的环路滤波器输入端、电容c16、电阻r6依次连接并接地；电容c17的一端与调制解调处理器u4的环路滤波器输入端连接，电容c17的另一端接地；调制解调处理器u4的第一电感输入端通过电感l1与调制解调处理器u4的第二电感输入端连接；调制解调处理器u4的收发控制端与分帧处理器u8的pa15引脚连接。
41.在本实用新型的一些实施例中，分序调制模块4，主要是作用在于将模拟信号转化为数字信号后，按照加密规则进行通过调频、调幅、调相等方式进行调制。并将数字信号按照帧格式切分成小段，节约频谱资源。在将数字信号切成小段后，其可以对切成的多个小段按照预设方式进行排序，并在接收到信号后进行解析，由此使得信号更为安全。
42.实施例3
43.请参照图4和图10，本实施例基于实施例2的技术方案提出，电源模块1包括稳压器u6、电解电容c2、电容c13、电解电容c14和电容c15、稳压器u6的输入端、电容c13、电容c15和稳压器u6的输出端依次连接；电解电容c2与电容c13并联，电解电容c14与电容c15并联；电解电容c14的正极分别与调制解调处理器u4的电压输入端、节电控制端和发射功率设置输入端连接。
44.在本实用新型的一些实施例中，由于电路中电子器件的电压通常较低，且需要的电压不同，由此本实施例中稳压器u6采用型号为ams1117-3.3_c165482，将5v电压转换为3.3v电压，从而适配其他电子器件。
45.实施例4
46.请参照图5和图10，本实施例基于实施例3的技术方案提出，信号发生模块2包括数据转换芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c3、电容c4、电容c5、电容c9和电容c10；数据转换芯片u1的满量程调整控制端通过电阻r1接地，数据转换芯片u1的基准电压输出端通过电容c3接地；数据转换芯片u1的偏置电压去耦端通过电容c4与稳压器u6的输出端连接；数据转换芯片u1的模拟电压输入端、数字电压输入端分别与稳压器u6的输出端连接；数据转换芯片u1的负载输出端、电容c10、电容c9和数据转换芯片u1的比较器输入端依次连接；电阻r4与电容c10并联；数据转换芯片u1的电流输出端通过电容c5与电容c9、电容c10的公共端连接；电阻r2与电容c5并联，电阻r2通过电阻r3与电容c9连接；数据转换芯片u1的逻辑输出端与分帧处理器u8的pa8引脚连接；数据转换芯片u1的低电平控制输入端与分帧处理器u8的pb15引脚连接；数据转换芯片u1的串行时钟输入端与分帧处理器u8的pb14引脚连接；数据转换芯片u1的串行数据输入端与分帧处理器u8的pb13引脚连接；数据转换芯片u1的高电平有效数字输入端与分帧处理器u8的pb12引脚连接；数据转换芯片u1的复位端与分帧处理器u8的pb11引脚连接。
47.在本实用新型的一些实施例中，信号发生模块2中的转换芯片u1采用的型号为ad9834bruz，其主要根据分帧处理器u8所需要传输的信号产生模拟信号，从而方便进行加密。
48.实施例5
49.请参照图6和图10，本实施例基于实施例4的技术方案提出，模数转化模块3包括模数转化器u2和电容c11；模数转化器u2的电源输入端通过电容c11接地；模数转化器u2的电源输入端与稳压器u6的输出端连接；模数转化器u2的intr引脚与分帧处理器u8的pc13引脚连接；模数转化器u2的正极输入端与数据转换芯片u1的负载输出端连接，模数转化器u2的负极输入端与数据转换芯片u1的iout引脚连接；模数转化器u2的clkin引脚与分帧处理器u8的pc14引脚连接；模数转化器u2的clkr引脚与分帧处理器u8的pc15引脚连接；模数转化器u2的cs引脚与分帧处理器u8的pb0引脚连接；模数转化器u2的rd引脚与分帧处理器u8的pb1引脚连接；模数转化器u2的wr引脚与分帧处理器u8的pb10引脚连接。
50.在本实用新型的一些实施例中，模数转化模块3旨在将模拟信号转化为可以加密、编码的数字信号，利用重新排序或其他方式使得转化后信号具有更高的可编辑性，从而使得设计者，可以设计相应的加密方式，提高了便捷性。
51.实施例6
52.请参照图7，本实施例基于实施例5的技术方案提出，包括模拟输出传感器芯片u5和电阻r7，模拟输出传感器芯片u5的电压输入端与电解电容c14的正极连接；模拟输出传感器芯片u5的电压输出端通过电阻r7与电解电容c14的正极连接；模拟输出传感器芯片u5的反馈端与模拟输出传感器芯片u5的电压输出端连接。
53.在本实用新型的一些实施例中，模拟输出传感器芯采用电磁信号传感器，其具体型号采用nsa5311，由此可以感知未知、偶发性的电磁波信号。当电磁信号传感器感应到未知信号干扰时，通过分帧处理器u8预设的控制系统控制关闭信号发生器，从而减小被窃听或窃取的几率，提高了安全性。
54.实施例7
55.请参照图8，本实施例基于实施例6的技术方案提出，还包括外接插口模块，外接插口模块包括外接插口usb1、电解电容c7、保险丝f1和按键开关sw1；外接插口usb1的电源端、保险丝f1、按键开关sw1和电解电容c2的正极依次连接；外接插口usb1的接地端通过电解电容c7与外接插口usb1的电源端连接。
56.在本实用新型的一些实施例中，由于需要进行外接充电，故而设置外接插口模块，其中外接插口usb1采用型号为micro 4p dip，另外还设置有按键开关sw1，避免对电源进行控制，按键开关的型号为xkb7070-z。
57.实施例8
58.请参照图9和图10，本实施例基于实施例7的技术方案提出，分帧处理器u8还外接有晶振x2、电容c48和电容c49；晶振x2的一端通过电容c48、电容c49与晶振x2的另一端连接；晶振x2、电容c48的公共端与分帧处理器u8的pd0引脚连接，晶振x2、电容c49的公共端与分帧处理器u8的pd1引脚连接。
59.在本实用新型的一些实施例中，晶振x2旁边接的电容c48和电容c49，其作用是负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。普通单片机的晶体振荡器在并联谐振状态下工作，根据晶体制造商提供的晶体负载要求进行选择。因晶体的频率是在其提供的负载电容下测量的，可以确保频率值的最大误差。同时，还可以保证温度漂移等错误。
60.在本实用新型的一些实施例中，分帧处理器u8采用的型号为stm32f103c8t6。
61.在本实用新型的一些实施例中，调制解调处理器u4采用的型号为nrf401。
62.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。