基于成对载波和混沌加密的有线保密电话系统

估计的作用，通过先前存储的已经传出的数据和接受到的回波数据，对在回波抵消过程中产生估计回波波形的滤波器进行调整，使之能够尽量准确的估计信道参数，以达到较好的回波消除的效果。

经过加密处理的数据通过D/A转换成为可以在模拟信道上进行传输的信号，并将其送入电话模块。电话模块将信号加载至电话线上，即可实现发送过程。在接收过程中，与发送端的处理过程相反，电话模块先将接收到的电话线路上的信号送至A/D模块，采样生成数字信号后放入存储器中。在5509A芯片中使用滤波算法，产生估计的回波信号，并用估计出的回波信号进行回波抵消处理。回波抵消处理之后进行解密处理。此时已经恢复出了对方发送的明文信号，可以进行输出处理。当判断是文字信息时，5509A控制LCD显示器显示出接收到的文字信息。是语音信息时，送D/A还原成语音信号从耳机输出端进行输出。

4.2 接口电路设计

TLV320AIC23音频处理单片接口电路

为了使我们的处理速率能够满足数据流动速率的需要，我们采用了在语音通话中能够满足需求的8kHz采样速率，实验证明8kHz的采样速率在语音通话中在接收端是可以还原出较为清晰的语音信号的，并没有太明显的失真现象出现，可以满足通话需求。

TMS320C5509A

在本设计中，我们将TMS320VC5509ADSP处理芯片作为主处理芯片。5509A芯片在本系统中完成控制和计算功能，系统性能的好坏在很大程度上取决于对此芯片的合理利用。在本设计中，经TLV320AIC23芯片处理后的语音信号转化为数字信号进入5509A芯片进行加密处理。

电话模块Telephone-e板卡

ICETEK-TELEPHONE-E 板实现实时采集电话信号，并可将语音信号发送到电话线上。它提供一种DSP 接电话接口的解决方案。通过DSP 总线对板上语音芯片中控制寄存器控制位的操作，实现语音信号的编解码和电话摘挂机等功能。

键盘和LCD显示控制电路

在本系统中，我们设计了一个集成了数字键盘和LCD显示控制的接口电路，此接口电路通过5509A实验板上的串行数据接口与5509芯片和内存实现数据的交互，其中数字键主要负责电话呼叫过程的拨号功能，另外还担任文字输入时输入设备的功能。双音频信号有16个，在文字通信中，可以用十六进制编码的形式对于文字进行编码表示，从而实现文字的输入与传输功能。在本实验系统中，为了简化过程只设计了发送数字信息的数字键区，并没有设计全尺寸的输入键盘。由于数据量不大，只是传输少量的显示信息和键盘输入信号，采用串行数据接口是能够满足系统的速率需求的。

5 系统实现的软件流程

5.1 回波抵消算法的软件流程

如图5.1所示，在本设计中，我们采用回波抵消技术来实现对PCMA体制中的回波信号的消除。整个回拨抵消算法是在5509A芯片上实现的，在实现回拨抵消的过程中应处理所采用回波算法的复杂度与所需的数据处理速率的关系。

图5.1就是整个回波抵消算法的软件流程图，w为抽头系数，既对信道环境的估计值，通过开始读取的数据x和接收的数据d计算出的误差不断的修正，直到得到正确的估计。

　　图5.1 回波抵消算法流程图

5.2 混沌加解密算法的软件流程

混沌加解密算法的程序流程叙述如下：

初始条件设定：用于一类线性混沌映射的参数为x1, p1; 用于Logistic混沌映射的参数为x2, p2。

按照系统原理部分提出的设计思想，我们设计了以下加密算法：

步骤一：将x1，p1代入一类线性混沌映射方程，将得到的值赋给x1，转步骤二;

步骤二：若x1大于0.5，则生成一个比特1添加至密钥序列，否则生成比特0添加至密钥序列，转步骤三;

步骤三：检查生成的密钥序列是否为16位，若是转步骤四，否则转步骤一;

步骤四：用生成的16位密钥序列对明文的一个整型数据进行异或处理，生成密文序列，转步骤五;

步骤五：将x2，p2代入Logistic混沌映射，将得到的值赋给x2，将x2与x1相加并取小数部分赋给x1，转步骤六;

步骤六：计算密文序列中1的个数，并将其乘上1/16加上x1，得到的值取小数部分赋给x1，将密钥序列保存以便解密时使用，清空密钥序列，转步骤一。