GSM手機端到端安全加密通信系統(08-100)
加入技術交流群
圖2.1 作品系統框圖
工作流程為：
* 加密過程：輸入語音信號由麥克風輸入AD變換模塊，再經語音加密模塊處理，接著插入同步信息，DA變換后通過手機麥克風插口輸入手機，經手機中的聲碼器壓縮后射頻輸出。
* 解密過程：加密語音信號由手機中聲碼器解壓后，通過手機耳機插口輸出到AD模塊，做回聲抑制后進行同步檢測，接著送到解密模塊解密處理，最終DA變換后輸出對方原始的語音信號。
為了快速語音加解密，需要設計適用于硬件架構的、安全快速的加解密算法，本作品設計了抗RPE-LTP壓縮編碼的語音加解密算法。
3 抗RPE-LTP壓縮編碼的語音加解密算法研究
3.1 算法總體框架
本算法針對RPE-LTP壓縮編解碼的特性，對人類自然語音信號進行變換處理，使之成為不可懂的聲音信號，實現加密;同時保證加密語音信號在通過RPE-LTP編碼器后能被對方的解碼器恢復，且經過解密可成為可懂原始語音信號，從而完成全部加解密過程。
算法的主要思路為：
1、 首先把原始語音分解成符合RPE-LTP編解碼要求的單位幀;
2、 接著根據分組密碼的原理，通過選擇合適的加密矩陣對分解后的單位幀依次在頻域和時域上進行置亂;
3、 最終合成的不可懂語音信號通過RPE-LTP編碼后送入GSM傳輸信道，在接收端進行逆向解密即可。
圖2.2 GSM系統語音信號加密原理圖
如圖2.2所示，整個語音加密過程在虛線框部分，由語音分解、頻域置亂、語音幀置亂和類語音合成四部分組成。反之，語音解密過程由類語音分解、幀置亂解密、頻域置亂解密和語音合成四部分組成。其中各模塊的功能與加密過程相對應。
其中語音分解算法的要求是找到一種合適的分解方法，便于進行后續的加密置亂運算，并且易于合成符合RPE-LTP壓縮編碼要求的模擬語音。另外，類語音合成算法將加密置亂后的信號合成符合RPE-LTP壓縮編碼要求的類似語音信號。
下面重點介紹本設計中頻域置亂、語音幀置亂與算法參數選擇的設計。
評論