語音通信保密系統(tǒng)設計
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若檢測到處于加密狀態(tài)時，將根據(jù)單片機讀出的兩電平值所對應的脈沖編碼個數(shù)賦給寄存器進行發(fā)送，同步碼頭寬度設為6 ms。讓寄存器進行減1操作，不斷循環(huán)減1，當檢測到寄存器中的值為0，即脈沖個數(shù)全部發(fā)完時，則置6 ms高電平作為結束碼。
通過單片機產(chǎn)生隨機碼，寄存器A中的值一直在進行加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，為了防止誤差的干擾，首先需要對接收的脈沖寬度進行檢測，由單片機的P3．1和P3．2口進行檢測。假設接收的碼頭脈寬為4 ms，若碼頭脈寬小于4 ms，則視為無效碼，否則將繼續(xù)執(zhí)行接下去的程序，對低電平脈沖計數(shù)并賦給累加器A。當結束碼的碼寬大于6ms時，則意味著接收操作結束。最后依據(jù)A中脈沖的數(shù)目來執(zhí)行相應操作，這樣就完成了隨機的加密與同步通話功能。
4 實驗測試結果
由于設計的系統(tǒng)主要是針對語音的通信保密，而語音的保密結果是聽覺現(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://2s4d.com/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)送端單片機模塊隨機產(chǎn)生同步密鑰，并不斷更新，實現(xiàn)了動態(tài)加密，而接收端單片機模塊通過接收和檢測同步碼信息后，及時更新密鑰，保持了動態(tài)解密。圖5所示即為保密狀態(tài)實物圖，左側為發(fā)送端系統(tǒng)，右側為接收端系統(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制、解調開關處于一致狀態(tài)，處于同一密鑰下，此時用耳機等揚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)正常工作時進行竊聽，則將會聽到的是一片雜音。圖7給出了此時信號發(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，這進一步說明了設計的語音通信保密系統(tǒng)很好的實現(xiàn)語音通信保密功能。
5 結論
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計了該語音通信保密系統(tǒng)，包含發(fā)送端和接收端兩個模塊，主要采用單片機控制語音保密模塊產(chǎn)生與接收隨機密鑰從而實現(xiàn)保密通信功能。為了驗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行對比，實驗結果表明此保密系統(tǒng)具有良好的保密和解密性能，穩(wěn)定性高，且系統(tǒng)可以擴展為采用貼片芯片，從而使模塊小型化，有較好的實際應用價值。
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