数字语音加密系统的硬件设计

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1、旦—【’lIJ上—一ChinaNewTechnologiesandProducts信息技术数字语音加密系统的硬件设计张沛哲冯立杰(1、武警工程学院研究生管理大队36队，陕西西安7100782、武警工程学院通信工程系声像教研室，陕西西安710078)摘要：本文提出了一种语音保密通信系统的设计方案，分别从语音编解码模块、加密模块这两个方面描述了该加密系统的硬件设计，分析表明，该系统具有良好的语音加密性能关键词：AD73311；AMBE一2000；加密语音是人们获取信息的重要手段，语音来设定工作状态。设定完成后，写“进人数据一类非常简单却被广泛研究的动力系统通信是现代通信中最

2、常用、最方便的通信手模式”的命令进入数据模式，此时AD73311是Logistic映射，其定义如下：段之一。随着通信技术的发展，针对语音通信串行口输出的是A／D转换的16位数据，输X㈧=Xk(1-Xk)的攻击也越来越严重，如窃听、“电话跟踪”、入的是D转换的16位数据。其中，0<≤4称为分支参数，X∈电话劫持和拒绝服务等对语音通信安全构成AMBE一2000是一种高性能、低功耗的(0，1)。当3．5699⋯

3、分重要。在研究语音通信保2kbpS～9．6kbps范嗣内由软件调节，且具有gistic映射的作用下所产生的序列j是非周期密性的同时，也要考虑通话的实时性。本文所FEcf前向纠错)、VAD(语音激活检测)功能和的、不收敛的，并对初始值非常敏感。提出的语音保密通信系统设计方案，首先将DTMF信号检测功能。AMBE2000可以分为两由于Xk(0，1)，因此在计算机中采用后音信号压缩，以减少数据量，而后用一种基个独立的元件一编码器和解码器。编码器从语浮点运算。但在实际的应用中，浮点数运算内于数字混沌序列的快速加密算法对压缩后的音串行接口接收8KHZ的语音采样数据流(16存需求大

4、，运算速度慢。又由于单片机对浮点数据进行加密。此种方案能较好地满足我们位线性，8位A律，8位率)并且存给定速率数的运算能力十分有限，用此生成序列几乎存实际中对语音通信安全性和实时性的要下输出通道数据流。解码器接收通道数据流，难以实现数字语音信号加密的实时性。研究求。然后合成语音数据流。AMBE一2000编码器和发现，我们可以通过关系式(1)：l、系统总体设计解码器接口时序足完全异步的。语音串行接该系统主要由语音编解码模块、加密模广1接A／D、D／A转换器，我们选用的AD73311(o．x_x2x3⋯xn)2=(x。2)(1j块这两大模块组成，系统框图如图1所示。转换器配

5、合AMBE2000使用，在实际喧用中使混沌序列的浮点迭代过程变为适合单取得了良好的效果。如图2所示是片机指令的整点迭代过程。转换过程如下：发送端AMBE2000与AD73311的连接图‘。．∑t2=2-"∑x,2⋯=2-"Xl【15l篓雩H塑H颦H14x：、^2：2、x,2‘DVDD19l6SDI从上式可知：x是十进制整数。由此就完SDO成了从小数到整数的转换。18SDIFS该方法运算量明显小于浮点运算，它降E能SDOFS低了对计算精度的要求。加快了运算速度。从接收端20SE而降低了对硬件电路的要求。3结束语图1系统框图图2AMBE2000与AD733l1的连接图在数字

6、语音加密通信系统中，最重要的在发送端，系统首先将接收到模拟语音语音信号经过AD73311转换后的数据是加解密密钥的产生，本文所采用的混沌序信号经A／D转换芯片转换成数字信号，而后和控制信息，以中行的方式送到声码器。声码列生成方法，减少了运算量，加快了运算速编解码芯片对转换后的数字语音信号进行压器中的编码器接收到8KHZ的采样数据流，度，降低了对硬件电路的要求。使得加解密算缩编码输出给加密模块，最后加密模块完成然后输压缩数据流给解码器；解码器对其法可在单片机上实现。理论分析表明，该系统对信号的加密操作。在接收端，系统对信号的进行解压缩，同样输出8KHZ的语音数据流，很好地

7、满足了我们对语音保密通信的要求。处理流程与发送端相反。该数据流随后进入AD7331l进行I)／A转换，参考文献2各模块设计并以差分的形式输出原始的语音信号。f1]AD73311Datasheet，AnalogDevices，Inc．，2．1编解码模块2．2加密模块】998在此模块中，本文采用AD733l1模数／数该模块以Aq89C51单片机为核心来完【2]AMBE一2000TMVocoderChipUserS模转换器芯片和AMBE一2000语音压缩／解成对数据的加解密操作。它接收到来门ManualVersion4．8，2007．压芯片对输