CN202602900U - 加解密装置、卫星通信终端及卫星通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加解密装置、卫星通信终端及卫星通信系统。其中，所述加解密装置包括：卫星通信连接单元、主控单元、加解密单元、语音处理单元和用户单元，其中，所述主控单元分别与所述卫星通信连接单元、语音处理单元和加解密单元连接，所述语音处理单元与所述用户单元连接。本实用新型可实时的对待输出信号进行加密处理，对接收的已加密信号进行解密处理，可有效避免信号被监听或监控，达到既完成信号传输又保护了信号安全的目的。

Description

加解密装置、卫星通信终端及卫星通信系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术，尤其涉及一种加解密装置、卫星通信终端及卫星通信系统。

背景技术

卫星通信有两类，一种是有固定台站的，即一方架天线对着卫星，对方也架设相同天线对着卫星，两个天线支持的电话之间就可以实现通话。第二种是专门为移动通信设置的，如目前我国商业应用的海事卫星系统和铱星卫星系统，用户在使用卫星手持电话机打电话时，该区域上空一定有一颗卫星可以接收到该终端发出的信号，并自动选择最近的路径传送电话讯号。

卫星移动通信系统覆盖面广、不受地面环境影响，它为海洋、陆地边远地区，尤其是在自然灾害发生地的应急联络，提供了有效的通信手段。但是，由于目前的卫星移动通信系统技术都受到美国等发达国家控制，通信信号可以随时被监听或监控。在我国，使用卫星移动通信的机构一般都涉及到国家的水文、地质、资源、矿产等重要信息，如被窃听将会给国家带来重大损失。因此，为了国家的安全和利益，避免通信信号被监听或监控是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种加解密装置和通信终端，以提高信号传输的安全性。

本实用新型的一个方面是提供一种加解密装置，包括：

用于与卫星通信模块通信的卫星通信连接单元；

用于将所述卫星通信连接单元输出的待解密信息传输至加解密单元，将所述加解密单元输出的已解密信息传输至语音处理单元，将所述语音处理单元输出的待加密信息传输至所述加解密单元，以及将所述加解密单元输出的已加密信息传输至所述卫星通信连接单元的主控单元；

用于将所述主控单元输出的待加密信息进行加密处理，将所述主控单元输出的待解密信息进行解密处理的加解密单元；

用于对所述主控单元输出的信息进行解压缩和数模转换处理，并将数模转换后的信息传输至用户单元，以及对所述用户单元输出的信息进行模数转换和压缩处理，并将压缩后的信息传输至所述主控单元的语音处理单元；

用于接收用户输入的信息，并将该信息传输至所述语音处理单元，以及将所述语音处理单元输出的信息进行播放的用户单元；

其中，所述主控单元分别与所述卫星通信连接单元、语音处理单元和加解密单元连接，所述语音处理单元与所述用户单元连接。

如上所述的加解密装置，其中，所述语音处理单元包括压缩解压缩模块和模数转换模块；其中，所述压缩解压缩模块与所述用户单元连接，所述压缩解压缩模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述主控单元连接。

如上所述的加解密装置，其中，所述压缩解压缩模块为TR600型芯片，所述模数转换模块为TLV320AIC10A型编译码器芯片。

如上所述的加解密装置，其中，所述用户单元包括：音频放大模块、语音接收模块和语音播放模块；其中，所述语音接收模块和所述语音播放模块分别与所述音频放大模块连接；所述音频放大模块与所述语音处理单元连接。

如上所述的加解密装置，还包括：用于设置配置参数的输入单元，所述输入单元与所述主控单元连接。

如上所述的加解密装置，还包括：用于显示工作状态信息的显示单元，所述显示单元与所述主控单元连接。

如上所述的加解密装置，所述加解密单元为可重组逻辑安全处理器。

如上所述的加解密装置，所述卫星通信连接单元由接口匹配电路和与所述卫星通信模块连接的接口构成；所述主控单元为STM320F205型芯片。

本实用新型另一个方面是提供一种卫星通信终端，包括卫星通信模块和上述的加解密装置；所述卫星通信模块与所述加解密装置连接。

本实用新型又一个方面是提供一种卫星通信系统，包括卫星通信终端及上述的加解密装置；所述卫星通信终端包括卫星通信模块和与所述卫星通信模块连接的通信接口，所述卫星通信模块经所述通信接口与所述加解密装置连接。

本实用新型的技术效果是：本实用新型提供的加解密装置可实时的对待输出信号进行加密处理，对接收的已加密信号进行解密处理，可有效避免信号被监听或监控，达到既完成信号传输又保护了信号安全的目的。

附图说明

图1为本实用新型提供的加解密装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型提供的加解密装置实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型提供的加解密装置实施例三的结构示意图；

图4为本实用新型提供的卫星通信终端实施例的结构示意图；

图5为本实用新型提供的卫星通信系统实施例的结构示意图；

图6为本实用新型提供的两卫星通信系统进行信息交互的原理图。

具体实施方式

针对卫星移动通信普遍存在的加密实现难、加密管理难的问题，本实用新型提供一种通用型的高安全性的加解密装置、卫星通信终端及卫星通信系统，并形成可供实际使用的产品。

如图1所示，本实用新型提供的加解密装置实施例一的结构示意图。实施例一包括：卫星通信连接单元1、主控单元2、加解密单元3、语音处理单元4及用户单元5。其中，所述卫星通信连接单元1用于与卫星通信模块通信，以传输所述主控单元2与所述卫星通信装置之间的通信信息。所述主控单元2用于将所述卫星通信连接单元1输出的待解密信息传输至加解密单元3，将所述加解密单元3输出的已解密信息传输至语音处理单元4，将所述语音处理单元4输出的待加密信息传输至所述加解密单元3，以及将所述加解密单元3输出的已加密信息传输至所述卫星通信连接单元1。所述加解密单元3用于将所述主控单元2输出的待加密信息进行加密处理，将所述主控单元2输出的待解密信息进行解密处理。所述语音处理单元4用于对所述主控单元2输出的信息进行解压缩和数模转换处理，并将数模转换后的信息传输至用户单元5；以及对所述用户单元5输出的信息进行模数转换和压缩处理，并将压缩后的数据信息传输至所述主控单元2。所述用户单元5用于接收用户输入的信息，并将该信息传输至所述语音处理单元4，以及将所述语音处理单元4输出的信息进行播放。如图中所述，本实施例所述主控单元2分别与所述卫星通信连接单元1、语音处理单元4和加解密单元3连接，所述语音处理单元4与所述用户单元5连接。

本实施例所述的加解密装置可实时地对待输出信号进行加密处理，对接收到得已加密信号进行解密处理，可有效避免信号被监听或监控，达到既完成信号传输又保护了信号安全的目的。

具体地，上述实施例中所述的加解密单元可选用可重组逻辑安全处理器，型号可选择SSX0902型。该SSX0902型可重组逻辑安全处理器可实现全部密码算法功能和随机数生成，实现协议管理功能，能够实现密钥生成、密钥存储、身份认证、密钥协商、密钥交换。并且，所述SSX0902型可重组逻辑安全处理器支持256位密钥，密钥更换频率可变，可做到一“包”一密，即每个数据包具有一个特定的密码；还可支持多种算法，并可动态变换，加密强度极高。所述卫星通信连接单元由接口匹配电路和与所述卫星通信装置连接的接口装置构成。其中所述接口装置具体可以是通过通信连接线与所述接口匹配电路连接端连接的接口插头。另外，上述实施例中所述的卫星通信装置可以是具有卫星信号发射和接收功能的卫星通信设备，还可直接是现有的卫星通信电话。

进一步地，如图2所示，上述实施例中所述语音处理单元4包括压缩解压缩模块401和模数转换模块402。其中，所述压缩解压缩模块401与所述用户单元5连接，所述压缩解压缩模块401与所述模数转换模块402连接，所述模数转换模块402与所述主控单元2连接。具体地，所述压缩解压缩模块401可选用TR600型芯片，该TR600型芯片所采用的编解码算法是基于正弦激励线性预测的声码算法，其性能优于常规的语音编解码算法。该TR600型芯片的压缩率可选择为600bps或2400bps。当选择600bps压缩率时可采用三帧联合量化编码技术。所述模数转换模块402可选用德州仪器公司研发的TLV320AIC10A型CODEC芯片。该TLV320AIC10A型编译码器（英文缩写CODEC）芯片既可以完成对模拟语音数据的采样与还原，即将模拟信号转换成数字信号及数字信号转换成模拟信号；还能对采集的语音数据进行一定程度的压缩。该TLV320AIC10A型CODEC芯片可实现8kHz采样率，即每0.125ms采集16位线性语音数据。

再进一步地，上述实施例中所述用户单元5包括：音频放大模块501、语音接收模块502和语音播放模块503，如图3所示。其中，所述语音接收模块502和所述语音播放模块503分别与所述音频放大模块连接；所述音频放大模块501与所述的语音处理单元4连接。所述音频放大模块501用于将接收到的信号进行放大处理。所述语音接收模块502具体可以是麦克风。所述语音播放模块503具体可以是播音喇叭。

再进一步地，上述各实施例中，所述的加解密装置还包括：输入单元6。如图3所示，所述输入单元6用于输入设置配置参数。其中，所述配置参数可以是开机口令、密码、时间等参数。所述输入单元6与所述主控单元2连接。输入单元6具体可以是键盘或触摸屏，用户可通过所述键盘或触摸屏为所述加密终端装置设置开机口令、密码、时间等参数。

更进一步地，上述各实施例中，所述的加解密装置还包括：显示单元7。如图3所示，该显示单元7用于显示工作状态信息，所述工作状态信息可以是开机指令输入界面、通话状态或通话时间等信息。所述显示单元7与所述主控单元2连接。具体地，所述显示单元可以是LED（Light Emitting Diode，发光二极管）显示屏，可显示例如开机指令输入界面、通话状态或通话时间等信息。

如图4所示，本实用新型提供的卫星通信终端实施例的结构示意图。本实施例所述卫星通信终端8包括卫星通信模块801和加解密装置802。所述卫星通信模块801与所述加解密装置802连接。所述加解密装置802用于对所述卫星通信模块801输出的信息进行解密处理，并对解密后的信息进行语音处理最终播放出；还用于将已加密的信息传输至所述卫星通信模块801。其中，所述加解密装置802具体可以为上述任一实施例中所述结构的加解密装置，其工作原理同前述内容。所述卫星通信模块801用于接收卫星传输的信息，并将该信息传输至所述加解密装置802；还用于将所述加解密单元802输出的已加密信息发射出去。

如图5所示，本实用新型提供的卫星通信系统实施例的结构示意图。本实施例所述卫星通信系统包括卫星通信终端9及加解密装置10。其中所述加解密装置10为上述任一实施例中所述结构的加解密装置，其工作原理同前述内容；所述卫星通信终端9包括卫星通信模块和与所述卫星通信模块连接的通信接口901，所述卫星通信终端9经所述通信接口901与所述加解密装置10连接。

所述加解密装置实现对卫星通信终端的通信信息进行加解密的方式有三种。对不同的方式，上述实施例中所述通信接口的选用也不相同。

第一种方式：数据承载模式。该方式利用卫星通信终端现有的数据传输业务，在卫星通信终端的发送端将已加密信息通过卫星通信终端本身具有的外部数据接口承载到卫星通信信道中。在卫星通信终端的接收端获得数据承载业务报文后，会将此报文信息传送到所述卫星通信终端上的通信接口。所述加解密装置通过所述通信接口接收所述报文信息，并对该报文信息进行解密处理。该方式直接可利用卫星通信终端上已有的通用通信接口即可，无需对原有的卫星通信终端进行改造。

第二种方式：二次调制解调模式。该方式直接在卫星通信终端的话音信号上进行调制解调。卫星通信终端的发送端将已加密信息调制成语音频率范围内的模拟信号后发射。本端卫星通信终端发射的信息经卫星通信信道传输后，对端的卫星通信终端的接收端对该信号进行解调，还原为原有加密语音数据，再送入加密装置解密。该方式也可直接利用现有卫星通信终端上已有的通用通信接口即可，也无需对原有的卫星通信终端进行改造。

第三种方式：语音包文替换模式。该方式由于通信终端的语音信号在送入无线发射装置调制器之前是数据报文。所述加解密装置通过拦截卫星通信终端待发射的数据报文，并将拦截下来的数据报文替换成为加解密装置依据所述数据报文输出的已加密数据包方式来实现对数据信号的加密。该方式不能直接利用现有卫星通信终端上已有的通用通信接口，需依据实际数据传输需要改造原有卫星通信终端的通信接口。具体地可依据现有的通信接口技术来设计改造完成。

因此，采用第一和第二种方式，本实用新型提供的卫星通信系统实施例中，所述的卫星通信终端上的通信接口可选用已有的通用通信接口，无需对其进行改造或另外设置。

下面结合卫星通信系统的本端与对端的实际卫星通话过程对本实用新型提供的加解密装置的工作原理作进一步的描述。

本端卫星通信终端呼叫对端卫星通信终端

如图6所示，待本端卫星通信终端和对端卫星通信终端之间的卫星通道联通后，本端用户单元接收到语音信号后将该语音信号进行放大，将放大后的语音信号输送至所述语音处理单元，如图中过程S1。所述语音处理单元首先将接收的语音信号进行压缩，然后将压缩后的模拟信号转换为数字信号，最后将转换后的数字信号输送至所述主控单元，如图中过程S2。所述主控单元将接收自所述语音处理单元输出的数字信号输送至所述加解密单元，如图中过程S3。所述加解密单元接收到该数字信号后对其进行加密处理，并将加密处理后的已加密信号输出至所述主控单元，如图中过程S4。此时所述主控单元将接收自所述加解密单元输出的已加密信号传输至所述卫星通信连接单元，如图中过程S5。所述卫星通信连接单元将接收自所述主控单元输出的已加密信号传输至卫星通信终端等待发射，如图中过程S6。被发射的已加密信号经所述卫星通道被传输至所述对端卫星通信终端，如图中过程S7和过程S8。

对端卫星通信终端接收本端卫星通信终端信息

对端卫星通信终端在接收到本端卫星通信终端传输的已加密信号后，将该已加密信号经所述卫星通信连接单元传输至所述主控单元，如图中过程S9和过程S10。所述主控单元将接收自所述卫星通信连接单元输出的已加密信号传输至所述加解密单元，如图中过程S11。所述加解密单元对接收到的已加密信号进行解密处理并将解密后的信号输出至所述主控单元，如图中过程S12。所述主控单元将接收自所述加解密单元输出的已解密信号输出至所述语音处理单元，如图中过程S13。所述语音处理单元首先将该已解密信号转换为模拟信号，再对该模拟信号进行解压缩处理并将解压缩后的信号传输至所述用户单元，如图中过程S14。所述用户单元中的音频放大器接收到该解压缩后的信号后对该信号进行放大处理，并将放大后的信号经所述语音播放模块播放出来。

本实用新型根据卫星移动通信终端的实际情况，采用SSX0902型可重组逻辑安全处理器为核心的加解密装置。本实用新型通过该装置加密解密语音信号，在不影响原通信终端设备各项性能功能的基础上，达到无线传输的高强度加密通信，既通用普及，又安全简单，并可全部实现产品化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种加解密装置，其特征在于，包括：

用于与卫星通信模块通信的卫星通信连接单元；

用于将所述卫星通信连接单元输出的待解密信息传输至加解密单元，将所述加解密单元输出的已解密信息传输至语音处理单元，将所述语音处理单元输出的待加密信息传输至所述加解密单元，以及将所述加解密单元输出的已加密信息传输至所述卫星通信连接单元的主控单元；

用于将所述主控单元输出的待加密信息进行加密处理，将所述主控单元输出的待解密信息进行解密处理的加解密单元；

用于对所述主控单元输出的信息进行解压缩和数模转换处理，并将数模转换后的信息传输至用户单元，以及对所述用户单元输出的信息进行模数转换和压缩处理，并将压缩后的信息传输至所述主控单元的语音处理单元；

用于接收用户输入的信息，并将该信息传输至所述语音处理单元，以及将所述语音处理单元输出的信息进行播放的用户单元；

其中，所述主控单元分别与所述卫星通信连接单元、语音处理单元和加解密单元连接，所述语音处理单元与所述用户单元连接。

2.根据权利要求1所述的加解密装置，其特征在于，所述语音处理单元包括压缩解压缩模块和模数转换模块；其中，所述压缩解压缩模块与所述用户单元连接，所述压缩解压缩模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述主控单元连接。

3.根据权利要求2所述的加解密装置，其特征在于，所述压缩解压缩模块为TR600型芯片，所述模数转换模块为TLV320AIC10A型编译码器芯片。

4.根据权利要求1所述的加解密装置，其特征在于，所述用户单元包括：音频放大模块、语音接收模块和语音播放模块；其中，所述语音接收模块和所述语音播放模块分别与所述音频放大模块连接；所述音频放大模块与所述语音处理单元连接。

5.根据权利要求1至4中任一所述的加解密装置，其特征在于，还包括：用于设置配置参数的输入单元，所述输入单元与所述主控单元连接。

6.根据权利要求1至4中任一所述的加解密装置，其特征在于，还包括：用于显示工作状态信息的显示单元，所述显示单元与所述主控单元连接。

7.根据权利要求1所述的加解密装置，其特征在于，所述加解密单元为可重组逻辑安全处理器。

8.根据权利要求1所述的加解密装置，其特征在于，所述卫星通信连接单元由接口匹配电路和与所述卫星通信模块连接的接口构成；所述主控单元为STM320F205型芯片。

9.一种卫星通信终端，其特征在于，包括卫星通信模块和如权利要求1至8中任一所述的加解密装置；所述卫星通信模块与所述加解密装置连接。

10.一种卫星通信系统，其特征在于，包括卫星通信终端及如权利要求1至8中任一所述的加解密装置；所述卫星通信终端包括卫星通信模块和与所述卫星通信模块连接的通信接口，所述卫星通信模块经所述通信接口与所述加解密装置连接。

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