基于成對載波和混沌加密的有線保密電話系統(tǒng)(08-100)

　　4.2 接口電路設計

　　TLV320AIC23音頻處理單片接口電路

　　為了使我們的處理速率能夠滿足數(shù)據流動速率的需要，我們采用了在語音通話中能夠滿足需求的8kHz采樣速率，實驗證明8kHz的采樣速率在語音通話中在接收端是可以還原出較為清晰的語音信號的，并沒有太明顯的失真現(xiàn)象出現(xiàn)，可以滿足通話需求。

　　TMS320C5509A

　　在本設計中，我們將TMS320VC5509ADSP處理芯片作為主處理芯片。5509A芯片在本系統(tǒng)中完成控制和計算功能，系統(tǒng)性能的好壞在很大程度上取決于對此芯片的合理利用。在本設計中，經TLV320AIC23芯片處理后的語音信號轉化為數(shù)字信號進入5509A芯片進行加密處理。

　　電話模塊Telephone-e板卡

　　ICETEK-TELEPHONE-E 板實現(xiàn)實時采集電話信號，并可將語音信號發(fā)送到電話線上。它提供一種DSP 接電話接口的解決方案。通過DSP 總線對板上語音芯片中控制寄存器控制位的操作，實現(xiàn)語音信號的編解碼和電話摘掛機等功能。

　　鍵盤和LCD顯示控制電路

　　在本系統(tǒng)中，我們設計了一個集成了數(shù)字鍵盤和LCD顯示控制的接口電路，此接口電路通過5509A實驗板上的串行數(shù)據接口與5509芯片和內存實現(xiàn)數(shù)據的交互，其中數(shù)字鍵主要負責電話呼叫過程的撥號功能，另外還擔任文字輸入時輸入設備的功能。雙音頻信號有16個，在文字通信中，可以用十六進制編碼的形式對于文字進行編碼表示，從而實現(xiàn)文字的輸入與傳輸功能。在本實驗系統(tǒng)中，為了簡化過程只設計了發(fā)送數(shù)字信息的數(shù)字鍵區(qū)，并沒有設計全尺寸的輸入鍵盤。由于數(shù)據量不大，只是傳輸少量的顯示信息和鍵盤輸入信號，采用串行數(shù)據接口是能夠滿足系統(tǒng)的速率需求的。

　　5 系統(tǒng)實現(xiàn)的軟件流程

　　5.1 回波抵消算法的軟件流程

　　如圖5.1所示，在本設計中，我們采用回波抵消技術來實現(xiàn)對PCMA體制中的回波信號的消除。整個回撥抵消算法是在5509A芯片上實現(xiàn)的，在實現(xiàn)回撥抵消的過程中應處理所采用回波算法的復雜度與所需的數(shù)據處理速率的關系。

　　圖5.1就是整個回波抵消算法的軟件流程圖，w為抽頭系數(shù)，既對信道環(huán)境的估計值，通過開始讀取的數(shù)據x和接收的數(shù)據d計算出的誤差不斷的修正，直到得到正確的估計。

　　圖5.1 回波抵消算法流程圖

　　5.2 混沌加解密算法的軟件流程

　　混沌加解密算法的程序流程敘述如下：

　　初始條件設定：用于一類線性混沌映射的參數(shù)為x1, p1; 用于Logistic混沌映射的參數(shù)為x2, p2。

　　按照系統(tǒng)原理部分提出的設計思想，我們設計了以下加密算法：

　　步驟一：將x1，p1代入一類線性混沌映射方程，將得到的值賦給x1，轉步驟二;

　　步驟二：若x1大于0.5，則生成一個比特1添加至密鑰序列，否則生成比特0添加至密鑰序列，轉步驟三;

　　步驟三：檢查生成的密鑰序列是否為16位，若是轉步驟四，否則轉步驟一;

　　步驟四：用生成的16位密鑰序列對明文的一個整型數(shù)據進行異或處理，生成密文序列，轉步驟五;

　　步驟五：將x2，p2代入Logistic混沌映射，將得到的值賦給x2，將x2與x1相加并取小數(shù)部分賦給x1，轉步驟六;

　　步驟六：計算密文序列中1的個數(shù)，并將其乘上1/16加上x1，得到的值取小數(shù)部分賦給x1，將密鑰序列保存以便解密時使用，清空密鑰序列，轉步驟一。