语音通信保密系统设计

择开关的电平值，根据两者的电平状态来选取对应的脉冲编码数目，然后执行编码发送程序发送同步码信息，最后由单片机的P3．2口发送同步脉冲信号。
若检测到处于加密状态时，将根据单片机读出的两电平值所对应的脉冲编码个数赋给寄存器进行发送，同步码头宽度设为6 ms。让寄存器进行减1操作，不断循环减1，当检测到寄存器中的值为0，即脉冲个数全部发完时，则置6 ms高电平作为结束码。
通过单片机产生随机码，寄存器A中的值一直在进行加1操作，将A中的值赋给P1口，那么P1口的P1．1以及P1．2中的值就是随机的，会出现4种可能情况。根据P1．1以及P1．2口电平高低的情况选择一种同步码然后发送。
接收端接收同步码信息时，为了防止误差的干扰，首先需要对接收的脉冲宽度进行检测，由单片机的P3．1和P3．2口进行检测。假设接收的码头脉宽为4 ms，若码头脉宽小于4 ms，则视为无效码，否则将继续执行接下去的程序，对低电平脉冲计数并赋给累加器A。当结束码的码宽大于6ms时，则意味着接收操作结束。最后依据A中脉冲的数目来执行相应操作，这样就完成了随机的加密与同步通话功能。

4 实验测试结果
由于设计的系统主要是针对语音的通信保密，而语音的保密结果是听觉现象，而该现象效果不能很好的体现在文字中，为了说明系统的有效性，在此选用了图4所示的测试方案。

人说话的语言频率大概在300～3 400 Hz之间，可以利用信号发生器产生300～3 400 Hz之间的任何一种频率信号，然后将这个频率信号接到制成的语音发送保密模块的话音输入端，再用示波器的两个通道分别接到发送语音保密模块的话音输入端以及接收语音模块的话音输出端，通过观察示波器上面显示的两个波形图来判断是否完成了语音的加密，这种测试效果比较直观。
语音通信保密系统工作后，发送端单片机模块随机产生同步密钥，并不断更新，实现了动态加密，而接收端单片机模块通过接收和检测同步码信息后，及时更新密钥，保持了动态解密。图5所示即为保密状态实物图，左侧为发送端系统，右侧为接收端系统。

信号发生器模拟声音的信号波形与接收端系统解密的信号波形如图6所示。由图6可知，两个波形基本上是差不多的，该系统处于正常通信保密状态，即发送与接收双方的频率调制、解调开关处于一致状态，处于同一密钥下，此时用耳机等扬声器听到的话音也能很好地反映出话音播放器所播放的原话音，说明该语音保密系统可以实现加密和解密功能。

语音窃听装置如果在此通信保密系统正常工作时进行窃听，则将会听到的是一片杂音。图7给出了此时信号发生器模拟声音的信号波形与窃听者听到的信号波形对比情况，这进一步说明了设计的语音通信保密系统很好的实现语音通信保密功能。

5 结论
针对目前通信过程中的语音泄密问题，从低成本角度考虑设计了该语音通信保密系统，包含发送端和接收端两个模块，主要采用单片机控制语音保密模块产生与接收随机密钥从而实现保密通信功能。为了验证该语音通信保密系统的正确性，采用信号发生器产生语言频率的模拟波形和语音播放两方面进行对比，实验结果表明此保密系统具有良好的保密和解密性能，稳定性高，且系统可以扩展为采用贴片芯片，从而使模块小型化，有较好的实际应用价值。