CN201663696U - 一种基于gsm发送加密话音的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于移动通信领域，提供了一种基于GSM发送加密话音的装置，所述装置通过在GSM发送端的类语音调制过程中直接将加密后的语音数据调制成符合声码编码格式的类语音编码信号，从而可以减少一次声码器的编解码，即使在IP网络中，通过该发送装置获得的信号传输速率也能满足高质量话音保密通信的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于移动通信领域，尤其涉及一种基于GSM发送加密话音的装置。
背景技术
从传输用户信息的角度来看，GSM系统提供了三种方式，即话音方式（CSV）、短消息方式(SMS)和数据方式(CSD或GPRS)。在GSM网络上实现保密话音通信有两种方法，一是通过数据方式，在数据通道上直接传输声码话，二是通过话音方式，将声码数据流调制成类语音信号，然后在GSM网络上传输。现有的GSM数据通道包括GPRS和CSD，前者属于低速分组域传输，用于话音数据传输时QOS基本无法保障，后者已逐渐退出实际应用。而话音方式作为GSM网络的基本应用，基本上是有GSM网络覆盖的地方就可实现话音通信，但通过话音方式时调制解调器需要克服由GSM声码器（语音压缩编码模块）带来的失真，常规的调制方式难以通过GSM的话音通道进行传输。
国内外对通过语音通道实现GSM的话音保密通信已进行过研究，如英国Surrey大学针对GSM声码器EFR（增强型全速率）编码实现了1200～1700bps的保密话音通信，东南大学针对GSM声码器FR（全速率）编码实现了2400bps的保密话音通信，但这些成果是在基于基站到基站间采用PCM传输得到的。现有技术中，在PCM语音数据进入到GSM网络中之前，加密后的语音数据在发送端设备中经类语音调制后还需要经过两次GSM声码器的编码，GSM声码器会对类语音信号产生非线性的失真，每经过一次声码器的编解码，调制解调器的性能都会急剧下降，因此，经过两次声码器编解码后，现有技术使类语音调制解调器的传输速率在1600bps左右，随着技术的发展，GSM的核心网络过度到了IP网络，在IP网络中话音会再经过一次声码器的编解码，这时调制解调器将经历3次编解码。采用现有的技术，调制解调器的传输速率将下降到800bps以下，不能满足高质量话音保密通信的需求。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种基于GSM发送加密话音的装置，旨在解决现有技术在发送加密话音过程中需要对语音数据进行3次声码编解码，使得传输速率无法满足高质量话音保密通信需求的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种基于GSM发送加密话音的装置，所述装置包括：
对原始模拟话音信号进行A/D转换的A/D编码模块；
与所述A/D编码模块连接，对A/D编码模块输出的语音信号进行压缩编码的声码器；
与所述声码器连接，对声码器输出的数据流进行加密处理的语音加密模块；
与所述语音加密模块连接，将语音加密模块输出的加密后的数据流直接调制成符合声码编码标准的类语音编码信号的类语音调制模块；
与所述类语音调制模块连接，对类语音调制模块输出的类语音信号进行纠错编码的GSM信道编码模块；以及
与所述GSM信道编码模块连接，将GSM信道编码模块输出的数据调制到射频上并发送到GSM网络中的射频模块。
本实用新型的突出优点是：本实用新型通过在GSM发送端的类语音调制过程中直接将加密后的语音数据调制成符合声码编码格式的类语音编码信号，从而可以减少一次声码器的编解码，即使在IP网络中，通过该发送装置获得的信号传输速率也能满足高质量话音保密通信的需求。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例提供的基于GSM传输加密话音的原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型的一个实施例提供的基于GSM传输加密话音的原理框图，图中，上框部分即为本实用新型的一个实施例提供的基于GSM发送加密话音的装置的实现结构。
在GSM发送端中，从麦克风输入的话音经A/D编码模块采样完成A/D转换后由声码器进行语音压缩编码，编码所得的数据流再由语音加密模块进行加密处理，加密后的语音数据流送到类语音调制模块进行调制，相比于现有技术，在本实用新型实施例中，类语音调制模块不是将加密后的语音信号直接调制成音频信号，而是调制成符合EFR编码标准的246bit类语音编码信号，调制得到的类语音信号直接送到GSM信道编码模块进行纠错编码，然后由射频模块调制到射频上发射到GSM网络中的发端基站，从而在发送路径中可以减少一次GSM的EFR编码。
在GSM接收端中，射频模块解调出的信号经GSM信道解码模块进行GSM信道解码后，由EFR声码器解压得到PCM话音信号，该信号送到类语音解调模块解调，再由语音解密模块解密，解密后的语音数据流再送到声码器恢复出语音信号，最后由D/A编码模块进行D/A转换后输出解密后的密话。
表1示出了类语音调制与EFR编码格式之间的关系，上述加密后的数据流在类语音调制过程中由EFR的代数码本承载，其它参数则是用于使调制信号具有语音特征，且各项参数的比特值均符合EFR的编码标准，从而实现类语音调制出的信号是符合EFR编码标准的类语音编码信号。
表1 类语音调制与EFR编码格式的关系
| 参数 | 第一子帧 | 第二子帧 | 第三子帧 | 第四子帧 | 每帧比特数 | 类语音调制的作用 |
| 两组线谱对 | 38 | 使调制信号具有语音特征 | ||||
| 基音延时 | 9 | 6 | 9 | 6 | 30 | 使调制信号具有语音特征 |
| 基音增益 | 4 | 4 | 4 | 4 | 16 | 使调制信号具有语音特征 |
| 代数码本索引 | 35 | 35 | 35 | 35 | 140 | 承载调制数据 |
| 代数码本增益 | 5 | 5 | 5 | 5 | 20 | 使调制信号具有语音特征 |
| VAD | 1 | 1（话音激活有效） | ||||
| SP | 1 | 1（话音标志有效） |
在本实用新型实施例中，上述类语音调制解调过程是基于EFR设计的，适用于支持EFR的GSM网络。EFR语音编码是目前GSM移动通信网络的主流语音编码技术，绝大多数的现有GSM网络均支持EFR。相应的，通过修改类语音信号调制的算法，也可以用于采用其它编码方式的移动通信网络。
本实用新型通过在GSM发送端的类语音调制过程中直接将加密后的语音数据调制成符合声码编码格式的类语音编码信号，从而可以减少一次声码器的编解码，即使在IP网络中，通过该发送装置获得的信号传输速率也能满足高质量话音保密通信的需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于GSM发送加密话音的装置，其特征在于，所述装置包括：
对原始模拟话音信号进行A/D转换的A/D编码模块；
与所述A/D编码模块连接，对A/D编码模块输出的语音信号进行压缩编码的声码器；
与所述声码器连接，对声码器输出的数据流进行加密处理的语音加密模块；
与所述语音加密模块连接，将语音加密模块输出的加密后的数据流直接调制成符合声码编码标准的类语音编码信号的类语音调制模块；
与所述类语音调制模块连接，对类语音调制模块输出的类语音信号进行纠错编码的GSM信道编码模块；以及
与所述GSM信道编码模块连接，将GSM信道编码模块输出的数据调制到射频上并发送到GSM网络中的射频模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200920318316XU CN201663696U (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 一种基于gsm发送加密话音的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN200920318316XU CN201663696U (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 一种基于gsm发送加密话音的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201663696U true CN201663696U (zh) | 2010-12-01 |
Family
ID=43234113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200920318316XU Expired - Lifetime CN201663696U (zh) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | 一种基于gsm发送加密话音的装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201663696U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107786574A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-09 | 芯盾（北京）信息技术有限公司 | 移动终端的语音通信信源加密系统 |
| CN109346092A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-15 | 王秉玉 | 一种通信终端间进行语音加密通信的系统及方法 |
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2009
- 2009-12-24 CN CN200920318316XU patent/CN201663696U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN107786574A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-09 | 芯盾（北京）信息技术有限公司 | 移动终端的语音通信信源加密系统 |
| CN109346092A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-15 | 王秉玉 | 一种通信终端间进行语音加密通信的系统及方法 |
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Legal Events
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