专利名称：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
技术领域：
本发明是一种全球通(GSM)手机端到端语音加密方法。它基于抗长时预测规则脉冲激励(RPE-LTP)压缩编码语音加解密算法，采用数字信号处理(DSP)芯片TMS320C5402为基础平台，是一种无线网络终端的端到端安全通信方法。
背景技术：
随着移动通信技术的飞速发展，特别是GSM系统在全球的广泛应用，GSM手机通信的安全需求正日益增长，用户对手机安全通信的要求也越来越高。标准的GSM系统中虽然存在着一套较为完整的手机安全通信规范和技术，但由于仅采用无线信道加密技术，只能保证手机至基站间无线传输过程中语音信号的加密通信，语音信号在基站间的中继过程中仍是以明文形式传输，因此无法保证手机间端到端的语音安全加密通信。一旦攻击者能够接入或控制运营商网络的中继传输系统，整个用户的通信内容将暴露无疑。同时，由于运营商可以随时监听网间的通信流量，对于一些具有高安全通信要求的个人和部门，在通信过程中也存在着相当的安全隐患。
鉴于此，近年来先后有德国、以色列、美国等国家的研究机构和团体在GSM手机端到端安全通信领域进行了研究，并相继推出了端到端的GSM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；以色列公司Snapshield于2005年初，提出了一种基于GSM智能手机的语音加密技术；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CipherTalk-8000。国内也有一些象北京天正合商业秘密保护中心等机构，基于国外相似的技术推出了各自的产品。
然而，诸如德国GSMK、以色列Snapshield、美国TCC以及北京天正合等采用的语音加密技术，都是基于传统的密码学加密技术(DES、3DES、AES等)，通过GSM网络的数据通道对数字信号进行加密传输。即首先把语音信号数字化，并借助于GSM网络的数据通道(如GPRS通道等)，对数字化信号进行加密，然后采用VOIP(VoiceOver IP)技术进行传输。这类加密方法的优点是可以避开语音通道中的RPE-LTP声码器(由于采用传统密码学加密技术加密后的数据信号，通过RPE-LTP声码器压缩编码后，无法解密恢复)，技术上易于实现，并且方式灵活，技术众多(因采用的密码学加密方法不同)。但是，这类技术也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，因此在通过不同运行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。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提出一种直接在GSM传统语音通道上进行语音信源加密和传输的“抗长时预测规则脉冲激励(RPE-LTP)压缩编码全球通(GSM)手机语音加密方法”，该方法具有抗RPE-LTP压缩编码的能力，因此可以克服采用上述GSM数据通道加密技术的所有缺陷。采用本发明的技术，首先可以提供GSM加密手机端到端安全通信；其次可以大幅降低通话延迟(0.2秒)；而且由于不改变GSM系统中语音通道的特性，支持跨网的互连互通；同时支持现有GSM网络中所有的增值业务。此外，本发明的原理同样可以拓展应用于第三代移动通信网络(3G)和CDMA1X移动网络的语音加密通信中。
技术方案本发明的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；其中，所述的手机语音加/解密模块是一个数字信号处理最小系统硬件模块，主要包括DSP处理器模块、电源模块、时钟模块、RAM存储模块以及ROM存储模块；所述的DSP处理器模块作为硬件系统的核心，处理语音信号的加解密运算；电源模块连接DSP处理器模块的电源接口，负责供电；时钟模块连接DSP处理器模块的时钟接口，为DSP处理器模块提供脉冲振荡波；RAM存储模块连接DSP处理器模块的RAM存储接口，为DSP处理器模块正常工作提供存储空间；ROM存储模块连接DSP处理器模块的ROM存储接口，使DSP处理器模块在初始化时加载系统软件。
DSP处理器模块的内存中包含一个语音加解密方法；该语音加解密方法分别运行语音分解/合成算法模块、语音加/解密算法模块、类语音合成/分解算法模块以及语音信号同步模块，从而实现手机语音的加解密通信；具体方法为1.)系统初始化系统初始化过程中，首先完成DSP配置以及时钟、存储器接口等的配置，2.)发送数据当存在模/数模块输入的发送数据时，首先运行语音分解/合成算法模块，把数据信号分解成一定大小的帧；接着运行语音加/解密算法模块，对分帧的语音按特定方式进行加密；然后运行类语音合成/分解算法模块，对加密后的类语音以倒相等方式进行合成；最后运行语音信号同步模块，对合成的类语音信号加上特定的同步信号头，然后输出；3.)接收数据当存在RPE-LTP编解码模块解码输入的接收数据时，首先运行语音信号同步模块，判断是否获得信号同步，若否，则重新进行同步运算，若是，则接着运行后续模块；接着运行类语音合成/分解模块，对同步后的信号以倒相等方式进行类语音分解；然后运行语音加/解密算法模块，按特定方式对信号进行解密；最后运行语音分解/合成算法模块，对解密后的语音信号帧按一定大小进行合成，然后输出。
所述的语音分解/合成算法模块包含主程序调用、发送/接收数据、缓存输入、帧分解/合成算法以及输出等几个步骤，实现语音的分解和合成；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音分解/合成算法模块时，主程序调用该模块进行运算，
2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行缓存输入，然后采用帧分解算法对数据进行分帧，最后输出分解好的数据帧；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行缓存输入，然后采用帧合成算法对数据帧进行合成，最后输出合成后的数据。
所述的语音加/解密算法模块包含主程序调用、发送/接收数据、缓存输入、加/解密参数确定、矩阵加/解密算法以及输出等几个步骤，实现语音的加密和解密；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音加/解密算法模块时，主程序调用该模块进行加/解密运算，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行缓存输入，接着确定加密参数，然后采用矩阵加密算法对数据进行加密，最后输出加密后的数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行缓存输入，接着确定解密参数，然后采用矩阵解密算法对数据进行解密，最后输出解密后的数据。
所述的类语音合成/分解算法模块包含主程序调用、发送/接收数据、倒序、类语音映射变换/逆变换、语音增强以及输出等几个步骤，实现类语音的合成和分解；具体方法为1.)主程序调用系统运行类语音合成/分解算法模块时，主程序调用该模块进行类语音的合成/分解，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行倒序，接着对数据进行类语音映射变换，然后采用语音增强，最后输出合成后的类语音数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行类语音映射逆变换，接着对数据进行倒序，然后采用语音增强，最后输出分解后的语音数据。
所述的语音信号同步算法模块包含主程序调用、发送/接收数据、同步波形参数确定/同步相关运算、加上/去掉同步头以及输出等几个步骤，实现信号的同步发送和接收；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音信号同步算法模块时，主程序调用该模块进行信号的同步发送和接收，2.)发送数据当数据需要发送时，首先确定同步波形参数，然后加上同步头，最后输出带有同步信号的数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先进行同步相关运算，然后去掉同步头，最后输出纯粹的数据。
有益效果本发明抗长时预测规则脉冲激励压缩编码全球通(GSM)手机语音加密方法具有良好的功能特性实现了GSM手机端到端的安全通信，加密强度不低于3DES；经加解密后，语音信号的可懂度不受损失，音质达到GSM网络的要求，通话可懂度≥99％；满足通信的实时性要求，应用于GSM网络无延迟，处理时延≤200ms；支持跨网的互连互通以及现有GSM网络中的所有增值业务。此外，基于相同的语音加密原理，在实现技术上修改某些参数即可应用于3G和CDMA 1X移动网络中。
图1是本发明方法在全球通手机中的应用结构图；图2是本发明方法的系统原理图；图3是本发明方法的软、硬件模块关系图；图4是电原理图；图5是本发明方法的系统软件流程图。
图6是语音分解/合成算法模块流程图。
图7是语音加/解密算法模块流程图。
图8是类语音合成/分解算法模块流程图。
图9是语音信号同步算法模块流程图。
具体实施例方式
本发明抗长时预测规则脉冲激励(RPE-LTP)压缩编码的全球通(GSM)手机语音加密方法，采用独特的硬件接入方法，包含DSP最小系统硬件模块和软件系统模块两个部分。
其中1.本发明在全球通(GSM)手机语音通信系统的模/数(A/D)模块和RPE-LTP编解码模块之间，接入手机语音加/解密模块，从而运行语音加解密算法。
2.本发明的DSP最小系统硬件模块主要包括以下几个子模块1)一个DSP处理器模块1TMS320C5402至少包含一个16位定点处理器，具有独立的程序和数据空间，用于加解密运算。
2)电源模块2至少提供两组电压，为DSP芯片内核和片上外设供电。
3)时钟模块3产生系统时钟。
4)RAM存储模块4为系统外扩程序和数据区。
5)ROM存储模块5用于固化程序。
3.本发明的软件系统模块包括1)语音分解/合成算法模块6把语音信号分解成合适的帧尺寸，以便在后续的类语音合成算法中有效地进行信号合成。
2)语音加/解密算法模块7对分解的语音信号进行加解密，确保加密强度达到3DES的要求。
3)类语音合成/分解算法模块8将加密后的信号合成符合RPE-LTP编码要求的信号，便于在接收端有效解码。
4)语音信号同步算法模块9用于接收端信号的同步接收和恢复。
以下结合附图，对本发明方法各个模块的结构和流程进行详细说明。本发明方法是一种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。
具体方法为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；其中，所述的手机语音加/解密模块是一个数字信号处理最小系统硬件模块，主要包括DSP处理器模块1、电源模块2、时钟模块3、RAM存储模块4以及ROM存储模块5；所述的DSP处理器模块1作为硬件系统的核心，处理语音信号的加解密运算；电源模块2连接DSP处理器模块1的电源接口，负责供电；时钟模块3连接DSP处理器模块1的时钟接口，为DSP处理器模块1提供脉冲振荡波；RAM存储模块4连接DSP处理器模块1的RAM存储接口，为DSP处理器模块1正常工作提供存储空间；ROM存储模块5连接DSP处理器模块1的ROM存储接口，使DSP处理器模块1在初始化时加载系统软件。DSP处理器模块1的内存中包含一个语音加解密方法；该语音加解密方法分别运行语音分解/合成算法模块6、语音加/解密算法模块7、类语音合成/分解算法模块8以及语音信号同步模块9，从而实现手机语音的加解密通信；具体方法为1.)系统初始化系统初始化过程中，首先完成DSP配置以及时钟、存储器接口等的配置，2.)发送数据当存在模/数模块输入的发送数据时，首先运行语音分解/合成算法模块6，把数据信号分解成一定大小的帧；接着运行语音加/解密算法模块(7)，对分帧的语音按特定方式进行加密；然后运行类语音合成/分解算法模块(8)，对加密后的类语音以倒相等方式进行合成；最后运行语音信号同步模块(9)，对合成的类语音信号加上特定的同步信号头，然后输出；3.)接收数据当存在RPE-LTP编解码模块解码输入的接收数据时，首先运行语音信号同步模块9，判断是否获得信号同步，若否，则重新进行同步运算，若是，则接着运行后续模块；接着运行类语音合成/分解模块8，对同步后的信号以倒相等方式进行类语音分解；然后运行语音加/解密算法模块7，按特定方式对信号进行解密；最后运行语音分解/合成算法模块6，对解密后的语音信号帧按一定大小进行合成，然后输出。
所述的DSP处理器模块1的型号为TMS320C5402。所述的电源模块2提供两种电压1.8V和3.3V；所述的时钟模块(输出时钟为20 MHz，经DSP处理器模块1内部接口“PLL”5倍频后，使DSP处理器模块1工作在100 MHz。
所述的语音分解/合成算法模块6包含主程序调用、发送/接收数据、缓存输入、帧分解/合成算法以及输出等几个步骤，实现语音的分解和合成；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音分解/合成算法模块时，主程序调用该模块进行运算，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行缓存输入，然后采用帧分解算法对数据进行分帧，最后输出分解好的数据帧；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行缓存输入，然后采用帧合成算法对数据帧进行合成，最后输出合成后的数据。
所述的语音加/解密算法模块7包含主程序调用、发送/接收数据、缓存输入、加/解密参数确定、矩阵加/解密算法以及输出等几个步骤，实现语音的加密和解密；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音加/解密算法模块时，主程序调用该模块进行加/解密运算，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行缓存输入，接着确定加密参数，然后采用矩阵加密算法对数据进行加密，最后输出加密后的数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行缓存输入，接着确定解密参数，然后采用矩阵解密算法对数据进行解密，最后输出解密后的数据。
所述的类语音合成/分解算法模块8包含主程序调用、发送/接收数据、倒序、类语音映射变换/逆变换、语音增强以及输出等几个步骤，实现类语音的合成和分解；具体方法为1.)主程序调用系统运行类语音合成/分解算法模块时，主程序调用该模块进行类语音的合成/分解，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行倒序，接着对数据进行类语音映射变换，然后采用语音增强，最后输出合成后的类语音数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行类语音映射逆变换，接着对数据进行倒序，然后采用语音增强，最后输出分解后的语音数据。
所述的语音信号同步算法模块9包含主程序调用、发送/接收数据、同步波形参数确定/同步相关运算、加上/去掉同步头以及输出等几个步骤，实现信号的同步发送和接收；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音信号同步算法模块时，主程序调用该模块进行信号的同步发送和接收，2.)发送数据当数据需要发送时，首先确定同步波形参数，然后加上同步头，最后输出带有同步信号的数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先进行同步相关运算，然后去掉同步头，最后输出纯粹的数据。
如图1所示的系统架构可知，本发明方法采用独特的硬件接入方法，在通常GSM手机语音通道系统中，增加实现手机语音加/解密模块，其接入点为A/D模块和RPE-LTP编解码模块之间。应用本发明专利方法，对A/D变换后的语音进行信源加密，然后送入RPE-LTP编解码模块进行压缩编码，经交织、无线信道加密、调制，最后射频发送；相似地，在手机接收信号时，对RPE-LTP编解码模块解压缩后的信号进行信源解密，最后经D/A变换后输出语音。
如图2所示的抗RPE-LTP压缩编码的GSM手机语音加密方法主要包括两大部分DSP最小系统硬件模块和软件系统模块。其中，DSP最小系统硬件模块部分包括DSP处理器模块1、电源模块2、时钟模块3、RAM存储模块4以及ROM存储模块5；软件系统模块则由语音分解/合成算法模块6、语音加/解密算法模块7、类语音合成/分解算法模块8以及语音信号同步算法模块9组成。
本发明方法对语音信号的加解密过程为当系统上电以后，首先执行引导程序，将ROM存储模块5中固化的程序引导到片内或片外RAM存储模块4中，然后跳转到系统程序，在完成初始化和外设配置后，执行用户程序。语音加密发送过程在DSP最小系统中，由GSM手机语音输入模块引入的语音信号，经A/D采样变换后，通过McBSP接口(其中McBSP以时钟停止模式工作在DMA方式)，送入DSP处理器模块1。DSP处理器模块1先后调用语音分解/合成算法模块6、语音加/解密算法模块7和类语音合成/分解算法模块8，对语音信号进行加密，并合成符合RPE-LTP编码特性的类语音信号，在加入同步信号头后通过McBSP串口送至手机的RPE-LTP编解码模块进行压缩编码，经交织、无线信道加密、高斯最小频移键控GMSK调制，最后经射频处理，通过天线输出。语音解密接收过程为上述发送过程的逆过程。
本发明方法中的DSP处理器，采用美国TI公司的TMS320C5402。它是一款16位定点DSP芯片，内置有16K*16位RAM，4K*16 ROM，两个McBSP串口，有一个16位数据总线，三条16位数据总线，4条16位地址总线，独立的程序和数据空间，程序运算能力高达200 MIPS(兆指令/秒)。电源模块2用于给系统供电，提供两种电压1.8V和3.3V，其中3.3V为DSP芯片片上外设供电，1.8V为内核电压。时钟模块3为系统提供时种，其中的晶体输出时钟为20MHz，经DSP内部的PLL 5倍频后，使C5402 DSP芯片工作在100MHz。RAM存储模块4为系统外扩程序和数据区，可运行程序和存放数据。ROM存储模块5用于固化程序，使系统能脱机运行。
本发明方法的系统软、硬件模块间的关系如图3所示。DSP处理器在加载ROM存储模块5中固化的系统程序后，通过McBSP串口模块输入手机A/D采样后的数据，在DMA控制下调入语音分解/合成算法模块、语音加/解密算法模块以及类语音合成/分解算法模块，对输入语音进行分解、加密、类语音合成，最后加上同步信号头，在DMA控制下经McBSP串口模块输出，进入手机的RPE-LTP压缩编码模块。语音的接收解密过程是上述加密过程的逆过程，DSP处理器通过McBSP串口模块输入手机从RPE-LTP解压缩后的数据，在DMA控制下调入语音信号同步算法模块，在完成信号同步处理后，调入类语音合成/分解算法模块、语音加/解密算法模块以及语音分解/合成算法模块，对输入语音进行类语音分解、解密、合成，最后在DMA控制下经McBSP串口模块输出，进入手机的D/A模块进行语音输出。
本发明方法中的语音分解/合成算法模块，采用的语音分解/合成帧大小为1-20ms；语音加/解密算法模块，采用的加/解密处理帧数为5-30；类语音合成/分算法模块，采用倒序、类语音映射变换、语音增强等技术，实现抗长时预测规则脉冲激励压缩的语音加密；语音信号同步模块，用于为加密后的语音提供同步，通过选取一定形式的正弦波，频率在100-4000Hz之间，使得接收端能够同步接收信号。
下面给出本发明方法在松下GD 90手机中应用的一个实例(参见图4)。该手机语音通道中的信号处理由芯片TCM4400E统一完成。如图4所示，通过加入由本发明方法实现的手机语音加/解密模块(结构参见图2)，从而实现抗RPE-LTP压缩编码的GSM手机语音端到端的安全加密通信。整个技术实现过程如下语音信号上行部分语音从话筒MIC输出，送入TCM4400E芯片的27、28引脚，经滤波和A/D采样量化后，语音信号流在16管脚VCLK(时钟信号)和13管脚VFS(同步信号)作用下，从14管脚VDX输出至手机语音加/解密模块(结构参见图2)中的McBSP串行输入口，在TMS320C5402系统中进行如图3所描述的语音分解、加密以及类语音合成，在加上同步信号头后将加密信号输出。信号输出至TCM4400E芯片的4管脚BDR，由TCM4400E芯片处理该信号的RPE-LPT编码、交织、无线信道加密、GMSK调制，最后通过56--59管脚送入外部射频芯片，经射频处理后通过手机天线输出。
语音信号下行部分手机天线接收信号，输入射频处理模块，然后通过TCM4400E芯片的51--54管脚，进行GMSK解调、无线信道解密、去交织、RPE-LPT解码等基带处理，所得语音流通过McBSP口的3管脚，在2管脚BCLKX(时钟信号)和1管脚BFSX(同步信号)作用下，输入手机语音加/解密模块中的McBSP串行输入口，在TMS320C5402系统中进行如图3所描述的信号同步检测、类语音分解、解密、语音合成，然后将解密后的语音信号输出。输出信号至TCM4400E芯片的15管脚VDR，经D/A变换和滤波，最后通过32、33管脚输出至听筒EAR PHONE。
如图5，本发明技术的系统软件运行流程如下系统在上电后执行初始化过程，首先完成DSP配置以及时钟、存储器接口等的配置。当存在数/模模块输入的发送数据时，首先运行语音分解/合成算法模块(6)，把数据信号分解成一定大小的帧；接着运行语音加/解密算法模块(7)，对分帧的语音按特定方式进行加密；然后运行类语音合成/分解算法模块(8)，对加密后的类语音以倒相等方式进行合成；最后运行语音信号同步模块(9)，对合成的类语音信号加上特定的同步信号头，然后输出。当存在RPE-LTP编解码模块解码输入的接收数据时，首先运行语音信号同步模块(9)，去掉同步头获得信号同步；接着运行类语音合成/分解模块(8)，对同步后的信号以倒相等方式进行类语音分解；然后运行语音加/解密算法模块(7)，按特定方式对信号进行解密；最后运行语音分解/合成算法模块(6)，对解密后的语音信号帧按一定大小进行合成，然后输出。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明技术的较佳实施例以及其技术构思做出各种可能的改变或替换，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
加密方法针对松下GD 90手机，在芯片TCM4400E的1-6管脚以及13-16管脚，接入语音加/解密系统，实现手机的端到端加密通信。
权利要求
1.一种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，其特征在于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；其中，所述的手机语音加/解密模块是一个数字信号处理最小系统硬件模块，主要包括DSP处理器模块(1)、电源模块(2)、时钟模块(3)、RAM存储模块(4)以及ROM存储模块(5)；所述的DSP处理器模块(1)作为硬件系统的核心，处理语音信号的加解密运算；电源模块(2)连接DSP处理器模块(1)的电源接口，负责供电；时钟模块(3)连接DSP处理器模块(1)的时钟接口，为DSP处理器模块(1)提供脉冲振荡波；RAM存储模块(4)连接DSP处理器模块(1)的RAM存储接口，为DSP处理器模块(1)正常工作提供存储空间；ROM存储模块(5)连接DSP处理器模块(1)的ROM存储接口，使DSP处理器模块(1)在初始化时加载系统软件。
2.一种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，其特征在于DSP处理器模块(1)的内存中包含一个语音加解密方法；该语音加解密方法分别运行语音分解/合成算法模块(6)、语音加/解密算法模块(7)、类语音合成/分解算法模块(8)以及语音信号同步模块(9)，从而实现手机语音的加解密通信；具体方法为1.)系统初始化系统初始化过程中，首先完成DSP配置以及时钟、存储器接口等的配置，2.)发送数据当存在模/数模块输入的发送数据时，首先运行语音分解/合成算法模块(6)，把数据信号分解成一定大小的帧；接着运行语音加/解密算法模块(7)，对分帧的语音按特定方式进行加密；然后运行类语音合成/分解算法模块(8)，对加密后的类语音以倒相等方式进行合成；最后运行语音信号同步模块(9)，对合成的类语音信号加上特定的同步信号头，然后输出；3.)接收数据当存在RPE-LTP编解码模块解码输入的接收数据时，首先运行语音信号同步模块(9)，判断是否获得信号同步，若否，则重新进行同步运算，若是，则接着运行后续模块；接着运行类语音合成/分解模块(8)，对同步后的信号以倒相等方式进行类语音分解；然后运行语音加/解密算法模块(7)，按特定方式对信号进行解密；最后运行语音分解/合成算法模块(6)，对解密后的语音信号帧按一定大小进行合成，然后输出。
3.根据权利要求1所述的抗长时预测规则脉冲激励压缩编码的全球通手机语音加密方法，其特征在于所述的DSP处理器模块(1)的型号为TMS320C5402。
4.根据权利要求1所述的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，其特征在于所述的电源模块(2)提供两种电压1.8V和3.3V；所述的时钟模块(3)输出时钟为20MHz，经DSP处理器模块(1)内部接口“PLL”5倍频后，使DSP处理器模块(1)工作在100MHz。
5.根据权利要求2所述的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，其特征在于所述的语音分解/合成算法模块(6)包含主程序调用、发送/接收数据、缓存输入、帧分解/合成算法以及输出等几个步骤，实现语音的分解和合成；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音分解/合成算法模块时，主程序调用该模块进行运算，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行缓存输入，然后采用帧分解算法对数据进行分帧，最后输出分解好的数据帧；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行缓存输入，然后采用帧合成算法对数据帧进行合成，最后输出合成后的数据。
6.根据权利要求2所述的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，其特征在于所述的语音加/解密算法模块(7)包含主程序调用、发送/接收数据、缓存输入、加/解密参数确定、矩阵加/解密算法以及输出等几个步骤，实现语音的加密和解密；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音加/解密算法模块时，主程序调用该模块进行加/解密运算，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行缓存输入，接着确定加密参数，然后采用矩阵加密算法对数据进行加密，最后输出加密后的数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行缓存输入，接着确定解密参数，然后采用矩阵解密算法对数据进行解密，最后输出解密后的数据。
7.根据权利要求2所述的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，其特征在于所述的类语音合成/分解算法模块(8)包含主程序调用、发送/接收数据、倒序、类语音映射变换/逆变换、语音增强以及输出等几个步骤，实现类语音的合成和分解；具体方法为1.)主程序调用系统运行类语音合成/分解算法模块时，主程序调用该模块进行类语音的合成/分解，2.)发送数据当数据需要发送时，首先对数据进行倒序，接着对数据进行类语音映射变换，然后采用语音增强，最后输出合成后的类语音数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先对数据进行类语音映射逆变换，接着对数据进行倒序，然后采用语音增强，最后输出分解后的语音数据。
8.根据权利要求2所述的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，其特征在于所述的语音信号同步算法模块(9)包含主程序调用、发送/接收数据、同步波形参数确定/同步相关运算、加上/去掉同步头以及输出等几个步骤，实现信号的同步发送和接收；具体方法为1.)主程序调用系统运行语音信号同步算法模块时，主程序调用该模块进行信号的同步发送和接收，2.)发送数据当数据需要发送时，首先确定同步波形参数，然后加上同步头，最后输出带有同步信号的数据；3.)接收数据当接收到数据后，首先进行同步相关运算，然后去掉同步头，最后输出纯粹的数据。
9.根据权利要求1所述的抗长时预测规则脉冲激励压缩编码的全球通手机语音加密方法，其特征在于加密方法针对松下GD 90手机，在芯片TCM4400E的1-6管脚以及13-16管脚，接入语音加/解密系统，实现手机的端到端加密通信。
全文摘要
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是一种全球通(GSM)手机端到端语音加密方法。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；其中，所述的手机语音加/解密模块是一个数字信号处理最小系统硬件模块，DSP处理器模块(1)处理语音信号的加解密运算；电源模块(2)连接DSP处理器模块(1)的电源接口；时钟模块(3)连接DSP处理器模块(1)的时钟接口；RAM存储模块(4)连接DSP处理器模块(1)的RAM存储接口；ROM存储模块(5)连接DSP处理器模块(1)的ROM存储接口，使DSP处理器模块(1)在初始化时加载系统软件。
文档编号H04K1/00GK101014060SQ20071001992
公开日2007年8月8日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者蒋睿, 齐宏飞, 周世健, 杨晓辉, 胡爱群 申请人:东南大学