WO2016033821A1 - 语音信号传输方法、终端及系统 - Google Patents

Abstract

一种语音信号传输方法、终端及系统，方法包括：第一终端将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数（S10）；第一终端将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅（S11）；第一终端将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，在信道中发送已调信号至第二终端（S12）。

Description

语音信号传输方法、终端及系统 【技术领域】

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种语音信号传输方法、终端及系统。

【背景技术】

在当今社会，间谍活动日益加剧，高科技手段频出，随着智能手机的普及，越来越多的有针对性的木马、病毒等高科技软件不知不觉地被安装到用户的智能手机上。在用户与他人交流的过程中，秘密窃取涉密信息，造成国家秘密、企业秘密以及个人隐私的泄漏，进而造成国家、集体和个人利益的损失。针对这种情况，需要一种能够随时与手机配合使用的便携式装置既能防止涉密信息的泄漏又不影响手机正常使用。

目前针对智能手机的防窃听软件的手段均为手机杀毒软件，随着木马和病毒的不断更新，并且木马和病毒的植入越来越深层次，甚至有些间谍行为不惜成本，将窃听系统采用硬件方式植入。因此采用手机杀毒软件不能从根本上保证语音信息不被泄漏。

【发明内容】

本发明解决的技术问题是，提供一种语音信号传输方法、终端及系统，能够在不影响正常通话的情况下防止语音信号被窃听。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种语音信号传输方法，包括：第一终端将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数；第一终端将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅；第一终端将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，在信道中发送已调信号至第二终端。

其中，方法还包括：第二终端从传输信道中接收已调信号；第二终端根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号；第二终端对混频信号进行滤波，以过滤噪音信号，从而获取加密信号；第二终端将加密信号进行第二振幅变换，获得语音信号，其中第二振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度 的n倍，n为正整数。

其中，方法还包括：第二终端从传输信道中获取已调信号；第二终端根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号；第二终端将混频信号中的加密信号进行第三振幅变换，并保持噪音信号幅度不变，获得幅度大于噪音信号幅度的语音信号，其中第三振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的m倍，m为正整数，m＞n。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种语音信号传输系统，包括第一终端和第二终端，其中：

第一终端，包括：

加密芯片，包括：

除法器，用于将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数；

混频器，用于将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅；

第一射频电路，用于将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号；

第一射频天线，用于在传输信道中发送已调信号至第二终端。

其中，第二终端包括：

第二射频天线，用于从传输信道中接收已调信号；

第二射频电路，用于根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号；

解密芯片，包括：

滤波器，用于对混频信号进行滤波，以过滤噪音信号，从而获取加密信号；

乘法器，用于将加密信号进行第二振幅变换，获得语音信号，其中第二振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的n倍，n为正整数。

其中，第二终端包括：

第二射频天线，用于从传输信道中获取已调信号；

第二射频电路，用于根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号；

解密芯片，用于将混频信号中的加密信号进行第三振幅变换，并保持噪音信号幅度不变，获得幅度大于噪音信号幅度的语音信号，其中第三振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号当然幅度的m倍，m为正整数，m＞n。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种第一终端，包括：

加密芯片，包括：

除法器，用于将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数；

混频器，用于将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅；

第一射频电路，与加密芯片连接，用于将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号；

第一射频天线，用于在传输信道中发送已调信号。

通过上述方案，本发明的有益效果是：通过第一终端将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数；第一终端将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅；第一终端将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，在信道中发送已调信号至第二终端，能够在不影响正常通话的情况下防止语音信号被窃听。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例的语音信号传输方法的流程示意图；

图2是本发明中语音信号与噪音信号的示意图；

图3是本发明第一实施例的语音信号传输系统的结构示意图；

图4是本发明实施例的第一终端的结构示意图；

图5是本发明第一实施例的第二终端的结构示意图；

图6是本发明第二实施例的第二终端的结构示意图；

图7是本发明第二实施例的信号传输系统的结构示意图；

图8是本发明第二实施例的信号传输方法的流程示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，图1是本发明实施例的语音信号传输方法的流程示意图。如图1所示，语音信号传输方法包括：

步骤S10：第一终端将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数。其中语音信号优选为手机等移动终端在通话过程中的传送的语音信号。

步骤S11：第一终端将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅。

其中如图2中所示，1表示语音信号，2表示噪音信号。将语音信号1进行第一振幅变换后得到的加密信号与噪音信号混频，最终得到的混频信号振幅很小，混在噪音信号中，不能为窃听者所识别。

步骤S12：第一终端将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，在信道中发送已调信号至第二终端。

在接收端，可以有两种方法从接收到的混频信号中获取语音信号。第二终端作为接收端，第一种方法是：第二终端从传输信道中接收已调信号；第二终端根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号；第二终端对混频信号进行滤波，以过滤噪音信号，从而获取加密信号；第二终端将加密信号进行第二振幅变换，获得语音信号，其中第二振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的n倍，n为正整数。第二种方法是：第二终端从传输信道中获取已调信号；第二终端根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号；第二终端将混频信号中的加密信号进行第三振幅变换，并保持噪音信号幅度不变，获得幅度大于噪音信号幅度的语音信号，其中第三振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的m倍，m为正整数，m＞n。如此在不影响手机等移动终端的正常通话情况下，可以防止窃听。

图3是本发明实施例的语音信号传输系统的结构示意图。如图3所示，语音信号传输系统10包括：第一终端20和第二终端30。第一终端20将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数；将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅；然后将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，并在传输信道中发送已调信号至第二终端30。第一终端20将语音信号进行第一振幅变换后得到的加密信号与噪音信号混频，最终得到的混频信号振幅很小，混在噪音信号中，不能为窃听者所识别。第二终端30作为接收端，可以有两种方法从接收到的混频信号中获取语音信号。第一种方法是：第二终端30从传输信道中接收已调信号，根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号，并对混频信号进行滤波，以过滤噪音信号，从而获取加密信号，然后将加密信号进行第二振幅变换，获得语音信号，其中第二振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的n倍，n为正整数。第二种方法是：第二 终端30从传输信道中获取已调信号，根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号，然后将混频信号中的加密信号进行第三振幅变换，并保持噪音信号幅度不变，获得幅度大于噪音信号幅度的语音信号，其中第三振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号当然幅度的m倍，m为正整数，m＞n。如此在不影响手机等移动终端的正常通话情况下，可以防止窃听。

图4是本发明实施例的第一终端的结构示意图。如图4所示，第一终端20包括：加密芯片21、第一射频电路22以及第一射频天线23。其中，加密芯片21包括除法器211和混频器212。除法器211用于将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数。混频器212与除法器211连接，用于将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅。第一射频电路22与混频器212连接，用于将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号。第一射频天线23与第一射频电路22连接，用于在传输信道中发送已调信号至第二终端。如此加密芯片21将语音信号进行第一振幅变换后得到的加密信号与噪音信号混频，最终得到的混频信号振幅很小，混在噪音信号中，不能为窃听者所识别，进而可以在不影响手机等移动终端的正常通话情况下防止窃听。

图5是本发明第一实施例的第二终端的结构示意图。如图5所示，第二终端30包括：第二射频天线31、第二射频电路32以及解密芯片33。解密芯片33包括滤波器331和乘法器332。第二射频天线31用于从传输信道中接收已调信号。第二射频电路32用于根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号。滤波器331用于对混频信号进行滤波，以过滤噪音信号，从而获取加密信号。乘法器332用于将加密信号进行第二振幅变换，获得语音信号，其中第二振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的n倍，n为正整数。这就可以顺利地从接收的已调信号中获取语音信号，因此可以在不影响手机等移动终端的正常通话情况下防止窃听。

图6是本发明第一实施例的第二终端的结构示意图。如图6所示，第二终端40包括：第二射频天线41、第二射频电路42以及解密芯片43。第二射频天线41用于从传输信道中获取已调信号。第二射频电路42用于根据预设载频对已调信号进行解调，获取混频信号。解密芯片43用于将混频信号中的加密信号进行第三振幅变换，并保持噪音信号幅度不变，获得幅度大于噪音信号幅度的语音信号，其中第三振幅变换使得加密信号的幅度增大为加密信号原幅度的m 倍，m为正整数，m＞n。在本发明实施例中，解密芯片43不需要进行滤波即可顺利地从接收的已调信号中获取语音信号，可以在不影响手机等移动终端的正常通话情况下防止窃听。

图7是本发明第二实施例的信号传输系统的结构示意图。如图7所示，信号传输系统50包括：加密芯片51和解密芯片52。加密芯片51设置在第一终端内，其中第一终端安装有第一操作系统。解密芯片52设置在第二终端内，其中第二终端安装有第二操作系统。加密芯片51将第一终端中具有原始文件格式的待传输数据转换为具有第一操作系统和第二操作系统均能识别的公用文件格式的数据帧，并通过传输信道发送数据帧至第二终端。在作为接收端的第二终端中，解密芯片52获取数据帧，并将具有公用文件格式的数据帧转换为具有原始文件格式的待传输数据。

其中，具有原始文件格式的待传输数据包括具有音频文件格式的音频信号和具有视频文件格式的视频信号。公用格式为JPG格式、PDF格式中的任一者。第一操作系统安装在加密芯片51中，而第一终端中还安装有第二操作系统。加密芯片51将第一终端中具有原始文件格式的待传输数据转换为公用文件格式的数据帧是在第一操作系统的环境下实现的，然后在第二操作系统环境下将公用文件格式的数据帧传送至第二终端。

在本发明实施例中，解密芯片52还设有唯一标识码。在第一终端向第二终端传输数据之前，两者进行通信连接，第二终端将解密芯片52设有的唯一标识码发送至第一终端，加密芯片51预先存储该唯一标识码。如此加密芯片51还可以将唯一标识码置于数据帧中，具体地可以置于数据帧的任意位置，以对待传输数据进行加密，然后通过传输信道发送具有唯一标识码的数据帧至第二终端。第二终端中还安装有第一操作系统，其中第一操作系统安装在解密芯片52中。在作为接收端的第二终端中，解密芯片52将具有公用文件格式的数据帧转换为具有原始文件格式的待传输数据的过程是在第一操作系统的环境下实现的，并且第一操作系统对于网络中的其他终端来说是不可知的，如此即使网络中的其他终端截取到所传输的具有公用文件格式的数据帧，也无法对其进行解密以获取所传输的具体数据，因此可以很好地防止窃听。如果第二终端接收的是具有唯一标识码的数据帧，则解密芯片52判断数据帧中的唯一标识码是否与自带的唯一标识码一致，如果是，将具有公用文件格式的数据帧转换为具有原始文件格式的待传输数据，如果否，判断握手失败，与第一终端断开连接。这 就使得加密芯片发送的经唯一标识码加密后的数据帧只有包括解密芯片的第二终端堵可能进行解密，其他用户终端即使获取到加密芯片传输的数据帧，由于没有对应的唯一标识码，不能对其进行解密以获得所传输的数据包。因此本发明实施例方法可以更好地防止窃听。

图8是本发明第二实施例的信号传输方法的流程示意图。该信号传输方法是用于将第一终端中的待传输数据发送至第二终端。其中第一终端安装有第一操作系统，且在第一终端内设有加密芯片，第二终端安装有第二操作系统，且在第二终端内设有解密芯片。如图8所示，信号传输方法包括：

步骤S20：加密芯片将第一终端中具有原始文件格式的待传输数据转换为具有第一操作系统和第二操作系统均能识别的公用文件格式的数据帧。

其中具有原始文件格式的待传输数据包括具有音频文件格式的音频信号和具有视频文件格式的视频信号。公用格式为JPG格式、PDF格式中的任一者。加密芯片将第一终端中具有原始文件格式的待传输数据转换为公用文件格式的数据帧是在第一操作系统的环境下实现的，然后在第二操作系统环境下将公用文件格式的数据帧传送至第二终端。

步骤S21：加密芯片通过信道发送数据帧至第二终端。

在本发明实施例中，解密芯片设有唯一标识码。在第一终端向第二终端传输数据之前，两者进行通信连接，第二终端将解密芯片设有的唯一标识码发送至第一终端，加密芯片预先存储该唯一标识码。如此在步骤S21中，加密芯片将唯一标识码置于数据帧中，并通过传输信道发送具有唯一标识码的数据帧至第二终端。

步骤S22：解密芯片获取数据帧，并将具有公用文件格式的数据帧转换为具有原始文件格式的待传输数据。

在步骤S22中，解密芯片将具有公用文件格式的数据帧转换为具有原始文件格式的待传输数据的过程是在第一操作系统的环境下实现的，并且第一操作系统环境对于网络中的其他终端来说是不可见的，如此即使网络中的其他终端截取到所传输的具有公用文件格式的数据帧，也无法对其进行解密以获取所传输的具体数据，因此可以很好地防止窃听。

如果第二终端接收的是具有唯一标识码的数据帧，则解密芯片判断数据帧包头中的唯一标识码是否与自带的唯一标识码一致，如果是，将具有公用文件格式的数据帧转换为具有原始文件格式的待传输数据，如果否，判断握手失败， 与第一终端断开连接。这就使得加密芯片发送的经唯一标识码加密后的数据帧只有包括解密芯片的第二终端堵可能进行解密，其他用户终端即使获取到加密芯片传输的数据帧，由于没有对应的唯一标识码，不能对其进行解密以获得所传输的数据包。因此本发明实施例方法可以更好地防止窃听。

综上所述，本发明通过第一终端将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中第一振幅变换使得加密信号的幅度降低为语音信号的1/n，n为正整数；第一终端将加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中噪音信号的振幅大于加密信号的振幅；第一终端将混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，在信道中发送已调信号至第二终端，能够在不影响正常通话的情况下防止语音信号被窃听。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1. 一种语音信号传输方法，其特征在于，所述方法包括：

   第一终端将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中所述第一振幅变换使得所述加密信号的幅度降低为所述语音信号的1/n，n为正整数；

   所述第一终端将所述加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中所述噪音信号的振幅大于所述加密信号的振幅；

   第一终端将所述混频信号加载到预设载频上以获取已调信号，在信道中发送所述已调信号至第二终端。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

   所述第二终端从传输信道中接收所述已调信号；

   所述第二终端根据所述预设载频对所述已调信号进行解调，获取所述混频信号；

   所述第二终端对所述混频信号进行滤波，以过滤所述噪音信号，从而获取所述加密信号；

   所述第二终端将所述加密信号进行第二振幅变换，获得所述语音信号，其中所述第二振幅变换使得所述加密信号的幅度增大为所述加密信号原幅度的n倍，n为正整数。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

   所述第二终端从传输信道中获取所述已调信号；

   所述第二终端根据所述预设载频对所述已调信号进行解调，获取所述混频信号；

   所述第二终端将所述混频信号中的所述加密信号进行第三振幅变换，并保持所述噪音信号幅度不变，获得幅度大于所述噪音信号幅度的语音信号，其中所述第三振幅变换使得所述加密信号的幅度增大为所述加密信号原幅度的m倍，m为正整数，m＞n。
4. 一种语音信号传输系统，其特征在于，包括第一终端和第二终端，其中：

   所述第一终端，包括：

   加密芯片，包括：

   除法器，用于将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其 中所述第一振幅变换使得所述加密信号的幅度降低为所述语音信号的1/n，n为正整数；

   混频器，用于将所述加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中所述噪音信号的振幅大于所述加密信号的振幅；

   第一射频电路，用于将所述混频信号加载到预设载频上以获取已调信号；

   第一射频天线，用于在传输信道中发送所述已调信号至所述第二终端。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二终端包括：

   第二射频天线，用于从传输信道中接收已调信号；

   第二射频电路，用于根据预设载频对所述已调信号进行解调，获取混频信号；

   解密芯片，包括：

   滤波器，用于对所述混频信号进行滤波，以过滤所述噪音信号，从而获取所述加密信号；

   乘法器，用于将所述加密信号进行第二振幅变换，获得所述语音信号，其中所述第二振幅变换使得所述加密信号的幅度增大为所述加密信号原幅度的n倍，n为正整数。
6. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二终端包括：

   第二射频天线，用于从传输信道中获取已调信号；

   第二射频电路，用于根据预设载频对所述已调信号进行解调，获取混频信号；

   解密芯片，用于将所述混频信号中的所述加密信号进行第三振幅变换，并保持所述噪音信号幅度不变，获得幅度大于所述噪音信号幅度的语音信号，其中所述第三振幅变换使得所述加密信号的幅度增大为所述加密信号当然幅度的m倍，m为正整数，m＞n。
7. 一种第一终端，其特征在于，包括：

   加密芯片，包括：

   除法器，用于将语音信号进行第一振幅变换，获得加密信号，其中所述第一振幅变换使得所述加密信号的幅度降低为所述语音信号的1/n，n为正整数；

   混频器，用于将所述加密信号与噪音信号混频，形成混频信号，其中 所述噪音信号的振幅大于所述加密信号的振幅；

   第一射频电路，与所述加密芯片连接，用于将所述混频信号加载到预设载频上以获取已调信号；

   第一射频天线，用于在传输信道中发送所述已调信号。

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