抗增强型变速率编码语音端到端加密方法是一种针对CDMA2000手机设计的语音端到端加密装置。该装置为手机提供了一个可选择的独立语音加密硬件模块及相应的语音输入/输出设备，实现抗8K速率EVRC编码压缩的语音信号端到端加/解密功能。其中，所述的加解密设备由FPGA模块（1），A/D变换模块（2），电源管理模块（3）三部分组成；所述的FPGA模块（1）是进行加解密过程的硬件平台，是整个装置的核心，其存储的加解密算法是实现加解密过程的关键；A/D变换模块（2）对加解密的EVRC语音信号进行数模转换；所述的电源管理模块（3）用于向整个装置提供所需特定电压的电源。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】抗增强型变速率编码语音端到端加密方法是一种针对CDMA2000手机设计的语音端到端加密装置。该装置为手机提供了一个可选择的独立语音加密硬件模块及相应的语音输入/输出设备，实现抗8K速率EVRC编码压缩的语音信号端到端加/解密功能。其中，所述的加解密设备由FPGA模块（1），A/D变换模块（2），电源管理模块（3）三部分组成；所述的FPGA模块（1）是进行加解密过程的硬件平台，是整个装置的核心，其存储的加解密算法是实现加解密过程的关键；A/D变换模块（2）对加解密的EVRC语音信号进行数模转换；所述的电源管理模块（3）用于向整个装置提供所需特定电压的电源。【专利说明】
本专利技术是一种抗增强型变速率编码的语音端到端加解密的方法，适用于码分多址复用2000 (CDMA2000)网络。基于抗增强型变速率语音编码(EVRC)加解密算法，采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片xc3S1500-4fg676为基础平台，是一种无线移动终端的端到端语音安全通信装置。
技术介绍
随着第三代移动通信技术(3G)在全球商业化运作的不断推进，3G通信正逐渐地融入人们的生活，成为人们日常生活不可分割的一部分。在中国，码分多址复用2000(CDMA2000)通信系统随着中国电信品牌天翼的推广，不断地深入人心，已经成为了 3G新用户的首选网络。因此，CDMA2000系统的安全性能也与其资费、通信质量等一样，被手机用户不断地关注。虽然在设计初，CDMA2000系统的设计者已经对系统的安全体系进行了周密地规划，但该体系只能保证语音信号在手机与基站间的无线传输过程的安全，对于基站间的中继传输仍以明文传输，缺乏足够的保护。一旦有攻击者侵入运营商内部，或者运营商本身希望对用户进行监控，则所有用户的通讯安全都将受到极大的威胁。因此，需要对用户的通信进行端到端的加密。 从GSM时代开始，国内外就有许多研究机构相继投入了端到端语音安全通信的研究。德国、以色列、美国等国家的研究者都曾先后推出过端到端GSM通信网络加密终端。其中，德国GSMK公司于2003年11月采用其开发的语音加密技术，发布了名为Cryptophone的语音加密手机，该手机可使同类手机间以及安装了专门软件的电脑间通话不被第三者窃听；以色列Snapshield公司于2005年提出了一种基于GSM智能手机的语音加密技术，并推出了与索尼爱立信T618相连的语音加密模块Snapcell，该模块能够使手机提供点对点的GSM安全通信；美国的TCC公司也于2006年推出了采用语音加密技术的加密手机。然而，以上研究机构或团体的加密技术，由于不具备抗RPE-LTP压缩编码能力，都只能通过2G网络的数据通道进行传输。这类技术存在着明显的缺陷:第一，由于建立IP连接和运用自动重传机制造成的延时问题无法克服，其中建立连接延时可达20-30秒，处理延时0.5-1秒，因此严重影响通话效果。第二，该类技术基于GSM数据通道，因此在通过不同运营商及国际网络时存在互用性的问题，跨网不能互连互通。第三，不支持现有GSM的增值业务，如数据通道的两端不能使用现有的电话卡以及移动网络的一些其他增值业务。 鉴于以上的缺点，一些研发机构也对GSM手机语音通道上的端到端语音安全通信领域进行了研究。如专利申请号为200710019924.6的专利技术描述了抗长时预测规则脉冲激励压缩编码全球通手机语音加密方法，该方法是在全球通手机语音通信系统的模/数模块和长时预测规则脉冲激励编解码模块之间，接入手机语音加/解密模块，进行语音加解密运算，实现语音加/解密功能。该专利技术通过GSM网络的语音通道进行传输，具有抗RPE-LTP压缩编码的能力，通话延迟小，能够跨网互连互通。专利申请号200710020992.4的专利技术提出了抗声码器压缩的端到端语音加密装置与方法，具备抗RPE-LTP压缩编码的能力，可通过GSM网络的语音通道进行传输，但其无法克服基站滤波问题，不能实现跨网互通。 然而，针对GSM网络手机的端到端语音安全通信技术并不能很好地适用于3G移动网络。当前，3G网络已经或正在融入人们的生活，对3G手机的端到端加密研究也迫在眉睫。专利申请号01125103.4的专利技术描述了一个针对3G网络的端到端加密方法，但该方法的应用主要基于3G数据通道，同前述的GSM数据通道加密方法有着相同的缺陷。此外，由于该方法没有说明加密所针对的网络且没有在真实的网络环境进行过实验，因此，无法适用于当前的3G网络。而在专利申请号200910183232.4的专利技术中，描述了一个针对3G手机语音通道上端到端语音安全通信的加密方法。该方法主要针对3G标准中的WCDMA网络进行加密，保证其通话的安全性，并在实际的网络环境中进行了测试，得到了验证。然而，该专利的所提出的方法仅仅针对WCDMA网络，由于不具备抗EVRC压缩编码的能力，因而对于CDMA2000网络则无法实现正常加密通话。 本专利技术描述的抗增强型变速率编码端到端语音加解密装置，是一种全新的针对3G网络主流技术CDMA2000的端到端语音加解密通信技术，其加密强度高，具有抗增强型变速率语音编码(EVRC)的能力，语音可懂度高，语音质量好；其实现的语音加密过程延迟低；提供了标准语音输入输出接口，可接入任何CDMA2000手机的标准语音输入/输出接口进行端到端语音安全通信，具有普遍适应性；采用了内置的电源系统，使得加密器能够随身携带，随时使用；同时供电核心采用了一般的3.7V手机电池，具有非常大的通用性。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的在于提出一种在CDMA2000语音通道上进行信源加密和传输的抗8K编码速率的EVRC压缩编码语音端到端加密方案，该方案主要针对CDMA2000网络的特性进行设计，对于该网络所采用的8K编码速率的EVRC压缩编码，采用有效的加、解密算法，使加密后的语音信号能很好地恢复，因此具有很强的抵抗压缩编码的能力。采用本专利技术的技术，首先可以提供CDMA2000手机端到端的语音安全通信；其次可以大幅降低通话延迟(使延迟大概为0.2秒)；而且由于本专利技术不改变CDMA2000通信系统语音通道的特性，跨网间可以互联互通；同时支持CDMA2000通信网络所有的增值业务；本专利技术具有标准的语音输入、输出接口，具有广泛的适用性；最后，本专利技术采用了内置3.7V手机电池的供电系统，大大扩大了专利技术的使用范围。 技术方案:本专利技术提出的抗增强型变速率编码语音加解密方法，将CDMA2000手机与语音加解密装置相连，对手机输入输出信号进行加解密处理，从而实现语音加解密的功能。所述的抗增强型变速率编码语音加解密方法的语音加解密装置，硬件由FPGA模块、A/D转换模块及电源管理模块构成。所述的FPGA模块是一个基于FPGA的核心处理硬件模块，主要包括FPGA芯片模块与Flash PROM模块两部分；所述的FPGA芯片模块由一块FPGA芯片及其外围电路构成，构成FPGA最小子系统，主要用于信号的加解密运算；所述的FlashPROM模块由一组Flash PROM芯片及其外围电路构成，相互串联接到FPGA芯片模块的数据下载口，该模块中储存了一个加解密模块，用于上电时导入FPGA芯片模本文档来自技高网...
【技术保护点】
抗增强型变速率编码语音端到端加解密方法，其特征在于：将CDMA2000手机通过语音输入设备、语音输出设备，与抗EVRC端到端加解密装置相连，对手机输入输出信号进行加解密处理；所述的抗EVRC端到端加解密装置由FPGA模块（1）、A/D转换模块（2）以及电源管理模块（3）三部分构成；所述的FPGA模块（1）是一个基于FPGA的核心处理模块，包括FPGA芯片模块（1‑1）与Flash PROM模块（1‑2）两部分；所述的FPGA芯片模块（1‑1）由一块FPGA芯片及其外围电路构成，用于信号的加解密运算；所述的Flash PROM模块（1‑2）由两块或两块以上的Flash PROM芯片及其外围电路构成，以串联的形式接到FPGA芯片模块（1‑1）的数据下载口，该Flash PROM模块（1‑2）中储存了一个抗EVRC加解密算法（1‑2‑2），用于上电时导入FPGA芯片模块（1‑1）；所述的A/D转化模块（2）连接FPGA芯片模块（1‑1），用于信号的模数、数模转化，连接外部声音产生/采集工具，用于将加/解密前/后的信号送入/送出抗EVRC端到端加解密装置；所述电源管理模块（3）用于对抗EVRC端到端加解密装置提供电流，包括锂电池模块（3‑1）与变压芯片模块（3‑2）；所述的锂电池模块（3‑1）的输出端连接变压芯片模块（3‑2）的输入端，为其提供电流；所述的变压芯片模块（3‑2）的输出端分别连接FPGA模块（1）与A/D转化模块（2），为抗EVRC端到端加解密装置提供工作电压。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋睿，郝婷婷，许蓓蓓，方颉翔，
申请(专利权)人：东南大学常州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。