THIẾT kế bộ bảo mật điện THOẠI

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Luận văn THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI SVTH : Nguyeãn Vaên Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển vượt bậc nghành Điện Tử, đời nhiều công nghệ ứng dụng vào nghành Kỹ Thuật Viễn Thơng giúp cho nghành Viễn Thơng có tiến đáng kể Hệ thống thông tin liên lạc nâng cao, sử dụng đa năng, hiệu xác, nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu phục vụ đời sống người Nhưng vấn đề đặt cho việc thông tin liên lạc việc bảo mật thông tin truyền Được giúp đỡ hướng dẫn bạn bè, thầy cô em tìm hiểu vấn đề thơng tin liên lạc điện thoại để từ tìm phương pháp bảo mật thông tin Đây lý để em thực đề tài: “THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI“ Do khả kiến thức hạn chế khả thực tiễn chưa sâu nên tập luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong góp ý chân thành cuả qúy Thầy Cơ bạn bè để đề tài ngày hoàn thiện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Sinh viên thực Nguyễn Văn Sinh SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Baûo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy Cô khoa Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, đặc biệt Thầy Cô môn Điện Tử truyền thụ kiến quý báo cho em năm học qua Em xin chân thành cảm ơn Thầy Tạ Công Đức, giảng viên Trường Đại Học Kỹ Thuật TP HCM hết lòng quan tâm giúp đỡ, cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tập luận văn Xin chân thành cảm ơn người bạn, người thân giúp đỡ động viên trình làm luận văn Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Sinh viên thực Nguyễn Văn Sinh SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Baûo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức I ĐẶT VẤN ĐỀ: Với xu đại hóa định hướng phát triển KH-KT nước nhà, sinh viên ngành Điện – Điện Tử phải có nhiệm vụ hoàn thiện mặt, đặc biệt kiến thức chun mơn Theo xu chung đó, phát triển ngành Điện Tử cho đời nhiều công nghệ áp dụng vào ngành Viễn Thông, giúp cho ngành Viễn Thơng có tiến đáng kể Hệ thống thông tin liên lạc nâng cao, sử dụng đa năng, hiệu qủa nhanh chóng xác để đáp ứng nhu cầu đời sống người Trong qúa trình liên lạc thơng tin vấn đề quan trọng đặt việc thơng tin truyền có an tồn giử kín hay khơng Đây ngun nhân để người thực đề tài thiết kế BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI II GIỚI HẠN VẤN ĐỀ: Hiện giới có nhiều hình thức truyền thơng tin như: thư từ, phát thanh, truyền hình, báo chí, điện thoại, điện tín, fax, … Hệ thống thơng tin diện thoại phương thức thông tin liện lạc tiện lợi, hữu hiệu sử dụng SVTH : Nguyeãn Vaên Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức rộng rãi Cho nên, luận văn, người thực đề tài chọn việc bảo mật thông tin hai máy điện thoại Bảo mật điện thoại cách thức bảo vệ đàm thoại hai thuê bao, ngăn cản người nghe hệ thống mạng điện thoại công cộng Mạch bảo mật điện thoại phát đường dây có an tồn hay khơng có tác dụng biến đổi tín hiệu thoại thành tín hiệu khác hồn tồn Chỉ có th bao bị gọi với thiết bị khơi phục thích hợp nghe Như an tồn thơng tin đường dây điện thoại bảo đảm Vì thời gian thực đề tài có tuần nên người thực đề tài chia đề tài làm phần sau: PHẦN A : DẪN NHẬP PHẦN B : LÝ THUYẾT PHẦN C : THIẾT KẾ PHẦN D : MỤC LỤC –TÀI LIỆU THAM KHẢO –KẾT LUẬN HƯỚNG PHÁT TRIỂN III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Thơng qua việc thực đề tài “THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI” giúp cho người thực đề tài hiểu rõ lĩnh vực Viễn Thơng, ngun lý cách thức hoạt tổng đài điện thoại để từ người thực tìm phương pháp cho việc bảo mật điện thoại Cũng củng cố hiểu sâu kiến thức học như:  Các phương pháp điều chế – giải điều chế  Các vấn đề mạch dao động  Các vấn đề mạch lọc IV THỂ THỨC NGHIÊN CỨU: Việc thực “BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI” có phương pháp:  Bảo mật kiểu tương tự  Bảo mật kiểu số IV.1 Bảo mật kiểu tương tự: * Ưu điểm: Mạch hoạt động hoàn toàn tự động Sau thuê bao gác máy, mạch bảo mật hoạt động chế độ bình thường sẵn sàng nhận gọi hay thực gọi * Khuyết điểm: - Thiết kế mạch phức tạp cần mạch Hybrid mạch điều khiển - Máy mắc song song nghe tín hiệu thoại điều chỉnh sóng mang thích hợp IV Bảo mật kiểu số: *Ưu điểm: SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Lắp ráp đơn giản Mạch gọn nhẹ Không dùng mạch điều khiển Relay *Khuyết điểm: - Do tần số lấy mẫu phải lớn hai lần tần số âm cao tần số trung tâm đảo phổ ¼ tần số lấy mẫu nên: + Nếu tần số lấy mẫu lớn kéo theo tần số trung tâm lớn điều làm phổ sau đảo có biên loại ngồi băng thơng thoại, kết âm sau giải điều chế bị thành phần tần số thấp + Nếu tần số lấy mẫu nhỏ tần số tín hiệu âm cao phải nhỏ để không bị méo, nghĩa tần số âm cao bị xén - IC CODEC thị trường giá thành cao Qua ưu điểm khuyết điểm mạch bảo mật người thực đề tài chọn BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI KIỂU TƯƠNG TỰ - PHẦN B LÝ THUYẾT SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢO MẬT THƠNG TIN I.1 Mục đích bảo mật thơng tin: Trong xã hội lồi người, thơng tin liên lạc ln giữ vai trị quan trọng Đó nhu cầu thiết yếu thiếu đời sống người Thông tin liên lạc bao trùm lãnh vực hoạt động xã hội Xã hội tiến nhu cầu thông tin liên lạc gia tăng số lượng lẫn chất lượng Cùng với đà phát triển xã hội tiến phát triển nhanh chóng kỹ thuật cơng nghệ điện tử tin học thơng tin truyền với nhiều hình thức như: truyền thanh, truyền hình, thơng tin thoại, số liệu, fax, … Việc nghiên cứu để truyền thông tin cơng việc khó để đảm bảo thơng tin truyền an tồn bí mật khó Trước việc bảo mật thông tin ứng dụng quân sự, an ninh quốc gia Xã hội tiến nhu cầu đời sống tinh thần ngày cao, người đòi hỏi cần phải bảo mật thông tin liên lạc cá nhân với Việc bảo mật thực nhiều phương pháp khác tuỳ thuộc vào hình thức truyền khác Trong luận văn tốt nghiệp xét đến việc bảo mật thông tin hai máy điện thoại với Hai điện thoại liên lạc với thông qua tổng đài Nếu tổng đài tự động thơng tin bảo mật cịn việc thơng thoại thực thơng qua thơng thoại viên thơng tin liên lạc khơng bảo mật Mặt khác, điện thoại cấp đôi dây từ tổng đài đến Cho nên mắc máy điện thoại song song thông tin liên lạc bị nghe Như vấn đề đặt phải bảo mật thông tin cho dù có bị nghe Điều thực bảo mật: Điện thoại A Bộ bả o mật Điện thoại B Bộ bả o mật SVTH : Nguyễn Văn Sinh TỔNG Đ ÀI Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức I.2 Giới thiệu phương pháp bảo mật: Việc bảo mật thông tin thực với nhiều phương pháp khác như: I.2.1 Phương pháp trải phổ: Trải phổ kỹ thuật biến điệu phân đường nhằm phân phối tín hiệu dãy tần số chúng dãy tần số rộng BW BD f BRF BRF : băng thông trước trải BD : băng thông sau trải Có loại trải phổ bản: - FH (Fequency Hopping) : Tần số sóng mang máy phát thay đổi cách ngẫu nhiên tốc độ cao tần số liệu nhị phân nối tiếp dùng biến điệu sóng mang - DS (Direct Sequence): Dữ liệu nhị phân nối tiếp trộn với mã nhị phân giả ngẫu nhiên với tần số đem biến điệu pha sóng mang Ứng dụng: - Truyền liệu vô tuyến - LAN vô tuyến - Modem máy tính cá nhân Ưu điểm: khó nhận biết tồn tín hiệu tín hiệu lẫn nhiễu, dù biết tồn tín hiệu khơng thu tín hiệu qui luật trải phổ I.2.2 Phương pháp dời, đảo pho: Phương dời, đảo phổ thực hai cách: I.2.2.1 Điều chế biên độ: Tín hiệu tin tức: em = Emcosmt Sóng cao tần truyền khơng gian gọi sóng mang ec = Ecsinct Khi điều chế biên độ thì: eAM= Ec(1+mcosmt)sinct SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Trong m = Em / Ec :hệ số điều chế eAM= Ecsinct + mEc/2.sin(c+m)t + mEc/2.sin(c-m)t  Sóng mang : Ecsinct Sóng biên : (mEc/2)sin(c+m)t Sóng biên : (mEc/2)sin(c-m)t em eAM mmin mmax  c-mmax c-mmin c  + c mmin I.2.2.2 Đảo phổ phương pháp số: c+mmax  Trình tự xử lý: Ở đầu phát tín hiệu âm đưa qua lọc thơng dải tích cực để loại thành phần tần số lớn 3400Hz thành phần tần số nhỏ 300Hz Kế tiếp tín hiệu âm lấy mẫu với số lấy mẫu Fs (Fs>2 tần số âm cao nhất) Tần số phải thỏa mãn điều kiện định lý lấy mẫu để tín hiệu khơi phục khơng bị méo, cơng việc thực CODEC Sau lấy mẫu ta chuỗi xung nối tiếp nhau, thực đảo xung dấu (Xung đầu chuỗi xung) luân phiên mẫu có nghĩa theo sau mẫu xung số trước khơng bị đảo dấu tiếp tục thế, … Ở đầu máy thu tín hiệu số biến đổi nhờ CODEC đưa qua mạch lọc thông dải tái tạo âm giống đầu máy đài phát dải Kết quả: sau làm tín hiệu có phổ đảo ngược với tần số trung tâm Fs/4 I.2.2.3 Phương pháp chèn bit: Đây phương pháp chèn thêm số bit vào mã kí tự truyền Nhằm mã hố mã kí tự truyền theo phương pháp Cơng việc thể nơi phát tín hiệu SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Ngược lại nơi thu cắt bỏ bit chèn vào làm cơng việc mã hóa tín hiệu truyền đi, để cịn lại mã kí tín hiệụ để giải mã lấy lại tín hiệu thực giống tín hiệu cần truyền nơi phát Đường dây xoắn đôi 22 từ tổng đài đến máy điện thoại dài điểm đường dây ta mắc máy điện thoại song song (paralell) với thuê bao kết sao? Kết máy paralell nghe tồn thơng tin th bao liên lạc với thuê bao Như vấn đề đặt bảo mật thông tin đường dây bị mắc paralell Điều thực mạch BẢO MẬT MÁY ĐIỆN THOẠI Mạch bảo mật máy điện thoại ta dùng phương pháp lập mã giải mã tự động thực cách điều chế giải điều chế SSB để có hai biên tần nói, biên tần có phổ đảo ngược Ta loại bỏ biên tần để lấy biên tần Muốn tái tạo đầu thu ta giải điều chế SSB Hay nói cách khác bảo mật máy điện thoại làm công việc dời tất tần số cao tín hiệu tiếng nói xuống tần số thấp ngược lại tất tần số thấp tín hiệu tiếng nói lên tần số cao Việc dời tần số dựa vào tần số trung tâm tín hiệu (tần số gốc tín hiệu), tần số trung tâm 1790Hz Ví dụ phần tiếng nói có tần số 2290Hz (500Hz cao tần số trung tâm), tần số dời lui tới 1290Hz (500Hz cao tần số trung tâm) Nếu giọng nói thay đổi, có tần số 2790Hz (1000Hz cao tần số trung tâm), dời lui tới 790Hz (1009Hz thấp tần số trung tâm) Kết quả, tín hiệu làm sai lệch, để nghe tín hiệu ban đầu máy phát ta phải làm công việc ngược lại I.3 Lựa chọn phương pháp thi công: Phương pháp số: *Ưu điểm: - Lắp ráp đơn giản - Mạch gọn nhẹ - Không dùng mạch điều khiển Relay *Khuyết điểm: - Do tần số lấy mẫu phải lớn hai lần tần số âm cao tần số trung tâm đảo phổ ¼ tần số lấy mẫu nên: + Nếu tần số lấy mẫu lớn kéo theo tần số trung tâm lớn điều làm phổ sau đảo có biên loạt ngồi băng thơng thoại, kết âm sau giải điều chế bị thành phần tần số thấp + Nếu tần số lấy mẫu nhỏ tần số tín hiệu âm cao phải nhỏ để không bị méo, nghĩa tần số âm cao bị xén - IC CODEC thị trường giá thành cao nên luận án ta kiểu thi công tương tự Ở phương pháp tương tự ta dùng điều chế SSB SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Thường chọn điện trở hồi tiếp RNF với điện trở ngõ vào (RNF : điện trở bù dịch pha lúc tần số 0) RNF1 = R1 + R2 = 36K RNF2 = R3 = 18K Vậy : R1 = R2 = R3 = 18K C1 = 0,001F = 102 C2 = 0,0047F = 472 C3 = 0,0022F = 222 RNF1 = 39K RNF2 = 18K MẠCH ĐIỀU KHIỂN RELAY: OPTRON     +VCC D2 D1 RL RB  RC   Q C   SCR   HÌNH 8: SCRAMBLER -VCC MẠCH ĐIỀU KHIỂN RELAY Nguồn cung cấp VCC =  6V Chọn Relay OMRON G2R-2 có : - Giá trị sử dụng : 12VDC , 120VAC - Giá trị định mức : 5A 250VAC 5A 30VDC Đo nội trở cuộn dây ta có : RL = 250 Dịng sử dụng qua Relay: RL  2VCC 12   0,048 A RL 250 Từ sổ tay tra cứu, diode có độ trơi nhiệt tối thiểu 10mA nên ta chọn dòng qua Led ID2 = 10mA  IC = IRL + ID2 = 48 + 10 = 58mA Khi chọn Q chọn thơng số lớn K lần thơng số tính tốn K : hệ số an tồn K = 1,5  IC = 58mA  = 174mA Từ dòng IC ta chọn Q D468 SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức D468 có : Pmax = 900mW - VCE = 30V - IC = 1A -  = 60 Q hoạt động chế độ đóng ngắt (bão hồ) nên cách tính IB IB = aIB’ a : hệ số bảo hoà a =  10 (thường chọn a = 6) I B'  I C 58mA   O,97mA  1mA  60 I B  aI B'  1mA  6mA Dựa vào IB ta chọn OPTRON CNY 17 Thông số CNY 17:  Emitter (GaAs IRED ): Điện áp ngược : 6V Dịng thuận : 60mA Dịng tăng vọt : 2.5A Cơng suất : 100mW  Detector (Phototransitor): Điện áp ngược VCE : 70V Điện áp ngược VBE : 7V Dòng IC : 50mA Cơng suất : 150mW Dịng cung cấp cho Led hồng ngoại từ tổng đài chọn 10mA mà CNY17 có Led hồng ngoại dịng cực đại đến 60mA nên chịu đựng IE = IB + IC = 6mA + 58mA = 64mA Dựa vào IE ta chọn SCR 2N2009 2N2009 có : Điện áp ngược lớn 25V Dịng kích 20mA Điện áp kích 1V Sụt áp chiều thuận 1,2V Dịng thơng dẫn lớn 1A SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại RC  RC  GVHD Tạ Công Đức VCC  VCEQ  VD  VGK  VCC  I D2 12  0,2  0,6  1,2   103   1K 10  10  PRC  RC I D2  103  10  10   0,1W Chọn RC = 1K / 0,25W RB  RB  VCC  VCEOT  VBEQ  VGK  VCC  IB 12  0,2  0,6  1,2  1,67.103   1,67K 3 6.10   PRB  RB I B2  1,67.103  6.103  0,06012W VCEOT : điện áp VCE OPTRON Chọn RB = 1,8K / 0,25W Để tụ nạp xả hoạt động tốt tần số 3400Hz với chu kỳ T = 1/ f = 0,03ms Nên chọn thời nạp xã tụ C RB nhỏ T nhiều  = 0,01ms  = RB.C  C =  / RB = 0,0056F Chọn C = 472 THIẾT KẾ NGUỒN CUNG CẤP : Khối nguồn đóng vai trị quan trọng mạch điện Trong kỹ thuật điện tử đòi hỏi giá trị điện áp nguồn cung cấp phải ổn định Do vậy, người thiết kế sử dụng nguồn ổn áp Yêu cầu đòi hỏi nguồn ổn áp DC: - Điện áp ngõ phải luôn ổn định ngõ vào thay đổi - Dộ miễn nhiễu cao Trước thiết kế nguồn ổn áp ta phải xét dịng tiêu thụ cho tồn mạch Sau tính tốn linh kiện tiêu thụ người thiết kế thấy dòng tiêu thụ khoảng vài trăm mA nên chọn IC ổn áp họ 7800 7900 HỌ A7800 A7900 Dung sai điện áp 4% 5% Điện áp sai biệt MIN 2V  3V 2V  3V Dòng định mức 1,5A 1,5A Điện áp khã dụng 5V  24 V 5V  24 V Trong thiết kế địi hỏi nguồn đơi  6V nên dùng IC: A7806 A7906 để có nguồn DC ổn định cho mạch hoạt động Sơ đồ mạch điện: SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức + AC 220V  7806 C3 C1  +  0V  C2   + 6V  C4 7906   - 6V HÌNH : MẠCH NGUỒN CUNG CẤP C1 = C2 =1000F/16V C3 = C4 = 0,1F SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Baûo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức PHẦN D PHỤ LỤC I DIODE: SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Khái niệm: Diode linh kiện bán dẫn có hai cực cấu tạo lớp dẫn N lớp dẫn P Trong lớp dẫn N chứa nhiều điện tử lớp dẫn P chứa nhiều lỗ trống gọi hạt mang điện tự Ở tồn lớp tiếp giáp PN có điện áp khuếch tán Điện áp ngăn cản hạt mang điện tự qua lại mà Diode không dẫn Qua việc đặt thêm điện áp bên ngoài, tác dụng cản trở tăng lên Cấu tạo kí hiệu: P N A K Đặc tính Vơn – Ampe: ID (mA VR IS V VDmax SVTH : Nguyễn Văn Sinh VD(V) Trang 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Baûo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức a) thuận: Phân cực Khi phân cực thuận ta thấy Diode bắt đầu dẫn điện áp phân cực lớn V V : điện áp ngưỡng V = 0,1V  0,3V ( Ge ) 0,6V  0,8V ( Si ) Điện trở động: rd = VD /  ID b) Phân cực nghịch: Khi phân cực ngược Diode tăng điện VDC từ 0V lên theo trị số âm có dịng rỉ IS qua Diode Nếu tăng cao mức điện áp nghịch dịng điện rỉ qua Diode tăng lên lớn làm hư Diode Theo chế tạo: Si : IS = nA Ge: IS = A Các thông số kỹ thuật: V VDmax Dòng điện thận cực đại IFmax Dòng điện bão hòa nghịch IS Điện nghịch cực đại VRmax Mã số 1N4004 1N4007 1N5408 Chất Si Si Si IFmax 1A 1A 3A IS 5A 5A 5A Vrmax 500V 1000V 1000V II LED (Light Emitting Diode): Led linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện quang (biến đổi lượng điện thành ánh sáng) hoạt động dựa tượng tái hợp xạ tức tượng phóng photon có tái hợp trực tiếp điện tử lỗ trống Led gồm lớp chuyển tiếp P-N chế tạo chất bán dẫn đặc biệt GaAS Tùy thuộc vào chất bán dẫn mà ánh sáng phát có màu khác Led có điện phân cực thuận cao Diode nắn điện điện phân cực ngược cực đại thường không cao Phân cực thuận : SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Led đỏ : VD = 1,4V  1,8V Led vàng : VD = 2V  2,5V Led xanh : VD = 2V  2,8V ID = 5mA  20mA (thường chọn 10mA) Kí hiệu: A K Led thường dùng mạch báo hiệu, thị trạng thái báo nguồn, trạng thái thuận hay nghịch III BỘ GHÉP QUANG:(OPTO – Couple) Khái niệm: Bộ ghép quang đơn giản bao gồm 1Diode loại GaAS phát tia hồng ngoại transistor quang (phototransistor) ghép chung vỏ Môi trường hẹp nằm xen kẽ linh kiện mơi trường truyền ánh sáng Kí hiệu: hoạt động: Cơ chế Khi có dịng điện thuận chạy qua Diode Diode phát xạ hồng ngoại với chiều dài sóng khoảng 900nm Năng lượng xạ chiếu lên mặt phototransistor hay chiếu gián tiếp qua mơi trường dẫn quang Đầu tiên tín hiệu điện phần phát (Led hồng ngoại) ghép quang biến thành tín hiệu ánh sáng Sau tín hiệu ánh sáng phần nhận (phototransistor) biến lại thành tín hiệu điện IV SCR (Silicon Controlled Rectifier) Cấu tạo: SCR gồm có lớp bán dẫn khác loại P-N ghép nối tiếp nối ba chân A : anod (cực dương) K : katod (cực âm) G : gate (cực cửa) A K G SVTH : Nguyễn Văn Sinh Ngun lí hoạt Trang 66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức động: Đặc tuyến Vơn-Ampe SCR IA IG2 IG1 IH VBR IG = VBO VAK Khi cực G có VA = SCR khơng dẫn điện, dịng qua IA = 0, VAK VCC Tuy nhiên tăng điện nguồn VCC lên mức đủ lớn làm điện VAK tăng theo đến điện ngập VBO (breakover) điện VAK giảm xuống giống Diode dòng IA tăng nhanh Lúc SCR trạng thái dẫn điện Dòng điện ứng với lúc điện VAK giảm nhanh gọi dòng điện trì IH(holding) Sau đặc tính SCR giống Diode nắn điện SCR dẫn điện với điện VAk thấp nhiều so với VBO có xung dịng IG kích vào cực G nguyên lý làm việc SCR Các thông số kỹ thuật: Khi sử dụng SCR phải biết thông số kỹ thuật quan trọng để tránh làm hư SCR dùng sai vượt giới hạn cho phép: - Dòng điện thuân cực đại IAmax - Điện ngược cực đại VBR - Dòng điện kích cực G cực tiểu IGmin - Thời gian mở SCR - Thời gian tắt - Điện áp dẫn thuận IV THẠCH ANH: Thạch anh loại muối kết tinh thành hình mặt Nếu cắt theo phương vị góc xác định thu miếng thạch anh khác (dạng trịn, vng dài,…) kế ta mạ lên hai mặt thạch anh lớp kim loại gắn điện cực để hình thành dao động thạch anh SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 67 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Thạch anh có đặc tính chịu kích thích điện trường bị biến dạng sinh dao động học ngược lại chịu kích thích dao động học sinh điện trường hiệu ứng áp điện Sơ đồ tương đương thạch anh: Lq Cp Cq rq Lq ,Cq :phụ thuộc vào kích thước hình học thạch anh cách cắt khối thạch anh rq :tổn hao miếng thạch anh Cp :điện dung giá đỡ (C hai miếng kim loại bao gồm C tạp tán mạch ngồi) Do tính ổn định Cp Trong thực tế rp vài chục  nhỏ nên tính tốn người ta thường bỏ qua coi gần rp  Khi trở kháng tương đương thạch anh xác định sau:    j L q    j C q  j c q  Lq C q   Zq  X q   j 1  C q  C p   Lq C q C p  j  Lq  j C q j C p   Dựa vào biểu thức Zq ta thấy thạch anh có tần số cộng hưởng: - Tần số cộng hưởng nối tiếp fq ứng với Zq = - Tần số cộng hưởng song song fq ứng với Zq =  Các tính chất thạch anh: - Hệ số phẩm chất cao : Q = 104  106 - Tỷ số Lq / Cq lớn, trở kháng tương đương thạch anh RK = Lq / Cqrq lớn - Độ ổn định tần số thạch anh cao - Độ bền học cao - Ít chịu ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm KẾT LUẬN SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức Sau thời gian ngắn thực đề tài: “THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI“ em tìm hiểu vấn đề lĩnh vực:  Sơ lược mạng điện thoại để hiểu biết nguyên tắc hoạt động máy điện thoại  Các phương pháp điều chế giải điều chế việc truyền thơng tin Qua q trình thực đề tài giúp thân củng cố kiến thức học lý thuyết, bổ sung thêm số kiến thức rèn luyện kĩ thiết kế mạch Việc bảo mật điện thoại đề tài dùng kiểu tương tự Ngày với phát triển công nghệ vi điện tử, mạch rời tích hợp mạch số thâm nhập vào nhiều lĩnh vực điện tử thông dụng chuyện dụng cách nhanh chóng Cho nên, việc bảo mật điện thoại dùng vi mạch chuyên dụng dùng phương pháp số để thực Trong thời gian thực đề tài: “THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI”, em gặp nhiều khó khăn:  Tài liệu tham khảo hạn chế  Linh kiện thị trường hạn chế IC chuyên dụng Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn qúy Thầy Cô khoa Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM nói chung Thầy Tạ Cơng Đức, giảng viên Trường Đại Học Kỹ Thuật TP.HCM nói riêng Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Sinh viên thực Nguyễn Văn Sinh SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong luận văn chọn kiểu bảo mật dạng tương tự khơng dùng bảo mật kiểu số có nhiều ưu điểm nói Nhưng ngày với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật số dạng tích hợp ngày cao mạch bảo mật kiểu số có nhiều triển vọng tương lai kỹ thuật đời dần khắc phục nhược điểm Để tránh vấn đề máy Paralle dị tần số sóng mang ta sử dụng tạo sóng có tần số thay đổi Hơn nữa, mạch điều chế cân sử dụng IC 1496 cho sóng mang dạng sin khơng thiết sóng vng SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo Trình Điện Tử Thơng Tin PTS Phạm Hồng Liên NXBKH-KT Tính Tốn Ứng Dụng Mạch Lọc Tích Cực KS Ngơ Anh Ba NXBKH-KT Linh Kiện Quang Điện Tử Dương Minh Trí NXBKH-KT Luận văn tốt nghiệp Tổng Đài Chuyển Mạch PAM Electronic Design Circuits and Systems Savant-Roden-Carpenter Kỹ thuật Mạch Điện Tử Phạm Minh Hà NXBKH-KT Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn Dương Minh Trí NXBKH-KT Electronic Filter Design Handbook Arthur B Williams – Fred J Taylor Máy Điện Thoại An Phím PTS Đỗ Kim Bằng KS Phùng Công Hùng KS Nguyễn Bá Phương KS Trịnh Thế Vinh NXBKH-KT SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức MỤC LỤC PHẦN A : DẪN NHẬP I II III IV ĐẶT VẤN ĐỀ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trang 1 PHẦN B : LÝ THUYẾT Chương I : Giới thiệu chung bảo mật thơng tin I.1 Mục đích bảo mật thông tin I.2 Giới thiệu phương pháp bảo mật I.3 Lựa chọn phương pháp thi công Chương II: Giới thiệu chung tổng đài điện thoại II.1 Tổng đài điện thoại II.2 Phân loại tổng đài II.3 Máy điện thoại II.4 Trung kế II.5 Vùng nội bộ-các âm hiệu tổng đài Chương III: Điều biến - Giải điều biến III.1 Kỹ thuật điều biên III.2 Đơn biên (SSB) Chương IV: Bộ khuếch đại thuật toán (OP – AMP) IV.1 Khái niệm IV.2 Mạch op-amp IV.3 Các thông số op-amp Chương V:Mạch dao động V.1 Tiêu chuẩn dao động (Tiêu chuẩn Barkhausen) V.2 Mạch dao động Chương VI: Mạch lọc VI.1 Khái niệm VI.2 Mạch lọc thụ động VI.3 Mạch lọc tích cực 3 10 12 14 14 18 20 28 29 30 36 37 40 40 42 PHẦN C : THIẾT KẾ I.NGUYÊN LÝ-SƠ ĐỒ KHỐI BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI Nguyên Lý Sơ Đồ Khối SVTH : Nguyễn Văn Sinh 47 47 Trang 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức II.THIẾT KẾ MẠCH Mạch dao động chuẩn Mạch Hybrid Mạch điều chế – giải điều chế cân DSB Mạch lọc tần số thấp Mạch điều khiển Relay Mạch nguồn cung cấp 50 52 54 57 60 63 PHẦN D : PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO KẾT LUẬN SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... chọn việc bảo mật thông tin hai máy điện thoại Bảo mật điện thoại cách thức bảo vệ đàm thoại hai thuê bao, ngăn cản người nghe hệ thống mạng điện thoại công cộng Mạch bảo mật điện thoại phát... thực “BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI” có phương pháp:  Bảo mật kiểu tương tự  Bảo mật kiểu số IV.1 Bảo mật kiểu tương tự: * Ưu điểm: Mạch hoạt động hoàn toàn tự động Sau thuê bao gác máy, mạch bảo mật. .. thơng tin liên lạc bị nghe Như vấn đề đặt phải bảo mật thông tin cho dù có bị nghe Điều thực bảo mật: Điện thoại A Bộ bả o mật Điện thoại B Bộ bả o mật SVTH : Nguyeãn Vaên Sinh TỔNG Đ ÀI Trang