語音通信保密系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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若檢測到處于加密狀態(tài)時(shí)，將根據(jù)單片機(jī)讀出的兩電平值所對應(yīng)的脈沖編碼個(gè)數(shù)賦給寄存器進(jìn)行發(fā)送，同步碼頭寬度設(shè)為6 ms。讓寄存器進(jìn)行減1操作，不斷循環(huán)減1，當(dāng)檢測到寄存器中的值為0，即脈沖個(gè)數(shù)全部發(fā)完時(shí)，則置6 ms高電平作為結(jié)束碼。
通過單片機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)碼，寄存器A中的值一直在進(jìn)行加1操作，將A中的值賦給P1口，那么P1口的P1．1以及P1．2中的值就是隨機(jī)的，會出現(xiàn)4種可能情況。根據(jù)P1．1以及P1．2口電平高低的情況選擇一種同步碼然后發(fā)送。
接收端接收同步碼信息時(shí)，為了防止誤差的干擾，首先需要對接收的脈沖寬度進(jìn)行檢測，由單片機(jī)的P3．1和P3．2口進(jìn)行檢測。假設(shè)接收的碼頭脈寬為4 ms，若碼頭脈寬小于4 ms，則視為無效碼，否則將繼續(xù)執(zhí)行接下去的程序，對低電平脈沖計(jì)數(shù)并賦給累加器A。當(dāng)結(jié)束碼的碼寬大于6ms時(shí)，則意味著接收操作結(jié)束。最后依據(jù)A中脈沖的數(shù)目來執(zhí)行相應(yīng)操作，這樣就完成了隨機(jī)的加密與同步通話功能。
4 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果
由于設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要是針對語音的通信保密，而語音的保密結(jié)果是聽覺現(xiàn)象，而該現(xiàn)象效果不能很好的體現(xiàn)在文字中，為了說明系統(tǒng)的有效性，在此選用了圖4所示的測試方案。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/170499.htm
人說話的語言頻率大概在300～3 400 Hz之間，可以利用信號發(fā)生器產(chǎn)生300～3 400 Hz之間的任何一種頻率信號，然后將這個(gè)頻率信號接到制成的語音發(fā)送保密模塊的話音輸入端，再用示波器的兩個(gè)通道分別接到發(fā)送語音保密模塊的話音輸入端以及接收語音模塊的話音輸出端，通過觀察示波器上面顯示的兩個(gè)波形圖來判斷是否完成了語音的加密，這種測試效果比較直觀。
語音通信保密系統(tǒng)工作后，發(fā)送端單片機(jī)模塊隨機(jī)產(chǎn)生同步密鑰，并不斷更新，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)加密，而接收端單片機(jī)模塊通過接收和檢測同步碼信息后，及時(shí)更新密鑰，保持了動態(tài)解密。圖5所示即為保密狀態(tài)實(shí)物圖，左側(cè)為發(fā)送端系統(tǒng)，右側(cè)為接收端系統(tǒng)。
信號發(fā)生器模擬聲音的信號波形與接收端系統(tǒng)解密的信號波形如圖6所示。由圖6可知，兩個(gè)波形基本上是差不多的，該系統(tǒng)處于正常通信保密狀態(tài)，即發(fā)送與接收雙方的頻率調(diào)制、解調(diào)開關(guān)處于一致狀態(tài)，處于同一密鑰下，此時(shí)用耳機(jī)等揚(yáng)聲器聽到的話音也能很好地反映出話音播放器所播放的原話音，說明該語音保密系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)加密和解密功能。
語音竊聽裝置如果在此通信保密系統(tǒng)正常工作時(shí)進(jìn)行竊聽，則將會聽到的是一片雜音。圖7給出了此時(shí)信號發(fā)生器模擬聲音的信號波形與竊聽者聽到的信號波形對比情況，這進(jìn)一步說明了設(shè)計(jì)的語音通信保密系統(tǒng)很好的實(shí)現(xiàn)語音通信保密功能。
5 結(jié)論
針對目前通信過程中的語音泄密問題，從低成本角度考慮設(shè)計(jì)了該語音通信保密系統(tǒng)，包含發(fā)送端和接收端兩個(gè)模塊，主要采用單片機(jī)控制語音保密模塊產(chǎn)生與接收隨機(jī)密鑰從而實(shí)現(xiàn)保密通信功能。為了驗(yàn)證該語音通信保密系統(tǒng)的正確性，采用信號發(fā)生器產(chǎn)生語言頻率的模擬波形和語音播放兩方面進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此保密系統(tǒng)具有良好的保密和解密性能，穩(wěn)定性高，且系統(tǒng)可以擴(kuò)展為采用貼片芯片，從而使模塊小型化，有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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