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端到端保密通信中的类语音调制解调研究

杨典兵  
【摘要】:针对公众移动通信网的安全缺陷及当前端到端语音保密通信方式存在的问题,本文研究了基于话音业务通道的端到端语音保密通信方案。为实现方案中的加密数据抗声码器压缩传输,本文通过分析现有的方法,总结了类语音调制解调的功能特性,重点从两个方面研究了类语音调制解调技术。 首先,根据声码器对语音信号的处理特性,本文提出了基于语音参数模型的类语音调制解调算法。该算法采用比特分段、映射、矢量量化、量化码本设计、类语音信号合成等技术,将数据比特流调制成类语音信号,使其能通过链路声码器的压缩/解压缩处理过程,在接收终端解调时具有较低误码率,实现原始数据的有效还原。仿真结果显示,该算法在满足传输语音所需的误码率条件下比基于共振峰模型的方法具有更高的调制速率。 另外,本文通过对声码器进行建模分析,测定了由GSM声码器组成的“黑匣子”信道系统的幅频响应,研究并实现了基于信道模型的类语音调制解调算法。该算法采用正交频分复用技术将数据承载到调制信号上,该信号的频率被限制在“黑匣子”系统的近似带通范围内,因此能以较小的失真通过声码器信道,被相应的解调器准确解调,实现数据抗声码器压缩传输。仿真结果显示,该算法同时具有低误码率和高调制速率,因此能更好的保证通话的实时性。 本文在最后设计并实现了端到端语音保密传输系统的仿真平台。在该系统中应用两种类语音调制解调算法,成功进行了保密语音传输仿真试验,验证了算法的有效性和端到端语音保密通信方案的可行性。


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