被动式无钥门控系统的研究与设计

摘要

随着电子技术在汽车防盗装置上的应用，各种电子防盗装置相继出现，但汽车被盗、失窃案件仍有增无减。各汽车生产厂家都在竞相改进防盗装置，来增强其安全性、可靠性。当前，随着无线电技术的开发和利用，尤其是电脑技术的投入使用，汽车防盗技术已走向自动化、智能化的发展道路。 本文对传统的汽车门控系统进行了深入的研究和分析，发现其安全性很低。传统的汽车遥控门控(RKE)系统是单项传输固定码的门控系统，其保密性是靠提供编码长度来实现的，无法对付专业偷车人员记录重发，或尝试所有可能的编码等方式盗窃汽车。 本文设计了一种基于滚码技术的被动式无钥门控(PKE)系统，该系统无需人工干预，钥匙持有者轻碰车门，便可打开车门。滚码技术是一种多变化、抗截获、高可靠性的加密技术，其传输编码采用了非线性位加密。被动式无钥门控系每次发送的滚码都是唯一的、不规则的，一次性有效，无法预测、跟踪、截取、破译，从而有效的克服了传统门控系统的缺点。 本文对系统的硬件进行了设计与调试，主要包括外部LC谐振电路、UHFDATA发射电路、UHFDATA接收电路、125KHz低频发射电路等。本文还在硬件的基础上，设计了系统的软件，解决了RF/LF通信及滚码加密等关键技术问题。最后，对系统进行整体测试。测试结果表明，该系统在成本，功耗，通信距离及安全性方面均达到设计指标。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1课题背景

1.2汽车防盗技术

1.3本课题研究的目的与意义

1.4国内外相关技术发展现状

1.5本课题研究的主要内容

1.6本文的组织结构

第二章PKE系统的总体设计

2.1 PKE系统的总体设计

2.1.1系统结构

2.1.2系统工作流程

2.2设计中遇到的难题及解决方法

2.2.1功能、成本和功耗的平衡问题

2.2.2天线方向性问题

2.2.3封装尺寸问题

2.2.4加密安全问题

2.3系统的设计目标

2.3.1系统的主要目标

2.3.2系统的功能

2.4本章小结

第三章PKE系统的硬件设计

3.1硬件系统设计原则

3.2 PKE应答器硬件结构

3.2.1 PIC16F639及外围电路

3.2.2外部LC谐振电路

3.2.3 UHF发射器电路

3.3车载基站的硬件结构

3.3.1 PIC18F2680及外围电路

3.3.2低频发射电路

3.3.3 LIHFDATA接收器

3.4硬件总体电路

3.5硬件抗干扰设计

3.6本章小结

第四章PKE系统的软件设计

4.1系统的软件设计原则

4.2系统通信协议

4.2.1 PWM(脉冲脉宽调制)

4.2.2编码方式与实现

4.3应答器和车载基站软件流程

4.3.1应答器的软件流程

4.3.2车载基站软件流程

4.4软件抗干扰设计

4.4.1软件滤波方法

4.4.2本系统采用的滤波方法

4.5本章小结

第五章滚码加密的实现

5.1密钥密码技术

5.1.1对称密钥密码技术

5.1.2非对称密钥密码技术

5.2滚码加密的背景知识

5.2.1 KEELOQ技术

5.2.2 KEELOQ技术的缺点

5.3滚码加密的改进及实现

5.3.1编码结构

5.3.2滚码实现流程

5.3.3 DES加密算法的修改

5.4本章小结

第六章系统测试及性能分析

6.1系统功耗的实验数据分析

6.2通信实验

6.3滚码加密安全性验证

6.4本章小结

第七章总结与展望

7.1工作总结

7.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文