基于Nios II的語音加密傳輸系統設計
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(1)工作原理
通信發起方使用鍵盤撥對方號碼，Nios II控制系統采集到撥號信息，組裝成為MODEM撥號的AT命令，MODEM根據命令撥號；對方的MODEM接收到撥號信息，發出來電提醒，開啟語音處理功能，雙方便可通信。MODEM對經過加密的語音分組信息進行封裝，使其適合在PSTN網絡上傳輸。接收方MODEM接收到數據包，對其解封裝，等待解密處理。在本系統中，MODEM工作于半雙工方式。
(2)MODEM與Nios II控制模塊的連接
系統要正常工作，需要MODEM與Nios II控制系統間進行交互，用到的信號如圖8所示，各信號的功能如下：
通信傳輸模塊
圖8 通信傳輸模塊
DSR：表示MODEM電源已接上，已處于可用的狀態。
RTS：請求發送信號，串行通信接口用RTS來向MODEM表示發送數據的請求，該信號應控制MODEM進入發送狀態或打開MODEM的發送器。
CTS：清除發送信號，又稱為允許發送，是MODEM對RTS的響應信號，表示MODEM已作好發送的準備，收到CTS后即可輸出發送的數據。
DCD：數據載波檢測信號，向終端設備表示MODEM已收到通信鏈路上的數據載波信號，通知另一方準備接收。
TXD：發送數據信號，把終端欲發送的數據串行送往MODEM。
RXD：接收數據信號，接收從MODEM串行發來的數據。
SG：信號地，連接設備和通信設備的信號地。
由于使用了公共電話網（PSTN），因此在上述7個信號的基礎上增加了DTR和RI兩個信號。振鈴指示RI通知系統，MODEM已收到交換臺送來的振鈴呼叫信號；然后系統啟動數據準備好DTR信號送給MODEM作為對RI的響應。當RI和DTR信號握手聯絡上以后，MODEM才可以“接線”以建立通信鏈路；當數據傳送結束后，應復位這些信號以指示“拆線”，讓出通信鏈路。
2.2 Nios II控制模塊設計
控制模塊利用Nios II IDE集成開發環境進行開發，控制從撥號(接聽)、語音采集、編解碼、加解密、傳輸、掛機的整個系統工作。
2.2.1 建立通信
撥號用的鍵盤連接在DE1開發板的PS2口上，采用中斷方式與處理器進行交互。當控制模塊接收到鍵盤中斷后，讀取用戶按鍵信息。根據撥號信息，控制模塊通過RS232向MODEM發出相應含有撥號信息的AT命令，MODEM撥相應的號碼；接聽方MODEM發出振鈴指示后，根據命令為通話雙方建立連接。
2.2.2 語音處理控制
Nios II控制模塊實現對語音處理的控制，其主要功能是讀取一個語音處理模塊的結果，并將其按將要進行的處理寫入下一個功能模塊。控制模塊操縱I2C控制語音采集回放模塊采集語音并數字化，然后將數字語音信號送到編解碼模塊進行編解碼，進而調用Nios II自定義的AES指令，對數據進行加密，最后通過MODEM發送數據。在接收方， MODEM讀取對方發送過來的語音數據，控制模塊調用Nios II自定義AES指令對數據進行解密，再將解密后的數據寫入語音編解碼模塊進行解碼，最后調用語音采集回放模塊還原語音。
2.2.3 通信結束控制
在通話過程中，如果檢測到通信中斷或者通信一方結束通信的信息，則向各功能模塊發出復位信號，同時控制MODEM復位于待機狀態，通信結束。
本設計適用于對語音保密通信有需求的政府機關、軍隊等，也適合需要保密的商業通信。采用本系統用戶可以像使用普通電話機一樣，實現語音保密通信。本設計系統使用方便，通過調制解調器進行連接，可以在現有的PSTN電話網上使用。如果將調制解調器改進為CDMA DTU等無線調制方式，則用戶還可以進行無線保密通信。本文引用地址：http://www.104case.com/article/166315.htm
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