語(yǔ)音通信保密系統設計
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若檢測到處于加密狀態(tài)時(shí)，將根據單片機讀出的兩電平值所對應的脈沖編碼個(gè)數賦給寄存器進(jìn)行發(fā)送，同步碼頭寬度設為6 ms。讓寄存器進(jìn)行減1操作，不斷循環(huán)減1，當檢測到寄存器中的值為0，即脈沖個(gè)數全部發(fā)完時(shí)，則置6 ms高電平作為結束碼。
通過(guò)單片機產(chǎn)生隨機碼，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中的值就是隨機的，會(huì )出現4種可能情況。根據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，由單片機的P3．1和P3．2口進(jìn)行檢測。假設接收的碼頭脈寬為4 ms，若碼頭脈寬小于4 ms，則視為無(wú)效碼，否則將繼續執行接下去的程序，對低電平脈沖計數并賦給累加器A。當結束碼的碼寬大于6ms時(shí)，則意味著(zhù)接收操作結束。最后依據A中脈沖的數目來(lái)執行相應操作，這樣就完成了隨機的加密與同步通話(huà)功能。
4 實(shí)驗測試結果
由于設計的系統主要是針對語(yǔ)音的通信保密，而語(yǔ)音的保密結果是聽(tīng)覺(jué)現象，而該現象效果不能很好的體現在文字中，為了說(shuō)明系統的有效性，在此選用了圖4所示的測試方案。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/170499.htm
人說(shuō)話(huà)的語(yǔ)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(yǔ)音發(fā)送保密模塊的話(huà)音輸入端，再用示波器的兩個(gè)通道分別接到發(fā)送語(yǔ)音保密模塊的話(huà)音輸入端以及接收語(yǔ)音模塊的話(huà)音輸出端，通過(guò)觀(guān)察示波器上面顯示的兩個(gè)波形圖來(lái)判斷是否完成了語(yǔ)音的加密，這種測試效果比較直觀(guān)。
語(yǔ)音通信保密系統工作后，發(fā)送端單片機模塊隨機產(chǎn)生同步密鑰，并不斷更新，實(shí)現了動(dòng)態(tài)加密，而接收端單片機模塊通過(guò)接收和檢測同步碼信息后，及時(shí)更新密鑰，保持了動(dòng)態(tài)解密。圖5所示即為保密狀態(tài)實(shí)物圖，左側為發(fā)送端系統，右側為接收端系統。
信號發(fā)生器模擬聲音的信號波形與接收端系統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，該系統處于正常通信保密狀態(tài)，即發(fā)送與接收雙方的頻率調制、解調開(kāi)關(guān)處于一致?tīng)顟B(tài)，處于同一密鑰下，此時(shí)用耳機等揚聲器聽(tīng)到的話(huà)音也能很好地反映出話(huà)音播放器所播放的原話(huà)音，說(shuō)明該語(yǔ)音保密系統可以實(shí)現加密和解密功能。
語(yǔ)音竊聽(tīng)裝置如果在此通信保密系統正常工作時(shí)進(jìn)行竊聽(tīng)，則將會(huì )聽(tīng)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(tīng)者聽(tīng)到的信號波形對比情況，這進(jìn)一步說(shuō)明了設計的語(yǔ)音通信保密系統很好的實(shí)現語(yǔ)音通信保密功能。
5 結論
針對目前通信過(guò)程中的語(yǔ)音泄密問(wèn)題，從低成本角度考慮設計了該語(yǔ)音通信保密系統，包含發(fā)送端和接收端兩個(gè)模塊，主要采用單片機控制語(yǔ)音保密模塊產(chǎn)生與接收隨機密鑰從而實(shí)現保密通信功能。為了驗證該語(yǔ)音通信保密系統的正確性，采用信號發(fā)生器產(chǎn)生語(yǔ)言頻率的模擬波形和語(yǔ)音播放兩方面進(jìn)行對比，實(shí)驗結果表明此保密系統具有良好的保密和解密性能，穩定性高，且系統可以擴展為采用貼片芯片，從而使模塊小型化，有較好的實(shí)際應用價(jià)值。
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