数字语音加密的研究及其在海上VHF上的应用

摘要

VHF设备是海上无线通信的重要设备，它采用模拟语音通信。目前海上无线电话均采用开放式语音通信，无法保证一些特殊场合下的通信安全、保密的要求，例如渔业捕捞作业时的通信保密要求。由于数字加密比模拟加密有诸多优越性，例如，抗干扰性强，保密性能好，语音质量好等，所以采用数字加密的方法是一种解决这种要求的较好选择。 本文采用嵌入式技术、数字语音压缩技术、数据加密技术、高斯最小移频键控(GMSK)技术和微电子技术，设计并实现了一套应用于海上VHF的数字语音加密终端系统。在系统设计的过程中，我们根据海上VHF语音信道带宽的窄(25KHz)特点和系统的需要，设计了基于AMBE压缩算法的硬件电路，实现了语音的低速率编码；采用GMSK调制解调器完成了数字语音加密信号在无线VHF信道的数字传输；整个系统的硬件电路由数字信号处理器(TMS320VC5402)控制，最终完成实现了海上无线信道的一种数字语音加密系统。本文主要完成了如下内容的工作： 1)完成了音频信号的采集、放大、数字化以及相应接口电路设计与实现。 2)采用基于多带激励编码(AMBE)算法的声码器(AMBE-2000)，在保证语音质量的情况下，实现了语音的低速率压缩编码(2kbps-9.6kbps)。 3)设计基于DSP的嵌入式高速硬件电路，绘制了相应的印刷电路板，完成了相应硬件电路调试。 4)编制DSP硬件控制程序，实现了DSP与语音压缩芯片AMBE-2000通过DSP的McBSP口进行串行通信，以及DSP与GMSK调制解调器之间数据通信；编写语音帧处理程序以及分组加密算法DES程序。 本设计最终实现了一种海上数字语音加密终端系统

目录

文摘

英文文摘

大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明

第1章绪论

第2章数字语音加密基带系统设计的关键技术

第3章语音加密系统的硬件设计与实现

3.1系统的实现方案及原理框图

3.2系统所用芯片介绍

3.3语音数字化及压缩编码的实现电路

3.4 AMBE2000与TMS320VC5402的通信电路的设计

3.5 GMSK无线调制解调的电路设计

3.6基带部分与收发机的接口

3.7系统电路的抗干扰措施

第4章系统的软件设计与实现

第5章系统调试和结论

参考文献

附录系统电路板图

攻读学位期间公开发表的论文

致谢

研究生履历