基于Nios II的语音加密传输系统设计
(1)工作原理
通信发起方使用键盘拨对方号码，Nios II控制系统采集到拨号信息，组装成为MODEM拨号的AT命令，MODEM根据命令拨号；对方的MODEM接收到拨号信息，发出来电提醒，开启语音处理功能，双方便可通信。MODEM对经过加密的语音分组信息进行封装，使其适合在PSTN网络上传输。接收方MODEM接收到数据包，对其解封装，等待解密处理。在本系统中，MODEM工作于半双工方式。
(2)MODEM与Nios II控制模块的连接
系统要正常工作，需要MODEM与Nios II控制系统间进行交互，用到的信号如图8所示，各信号的功能如下：
通信传输模块
图8 通信传输模块
DSR：表示MODEM电源已接上，已处于可用的状态。
RTS：请求发送信号，串行通信接口用RTS来向MODEM表示发送数据的请求，该信号应控制MODEM进入发送状态或打开MODEM的发送器。
CTS：清除发送信号，又称为允许发送，是MODEM对RTS的响应信号，表示MODEM已作好发送的准备，收到CTS后即可输出发送的数据。
DCD：数据载波检测信号，向终端设备表示MODEM已收到通信链路上的数据载波信号，通知另一方准备接收。
TXD：发送数据信号，把终端欲发送的数据串行送往MODEM。
RXD：接收数据信号，接收从MODEM串行发来的数据。
SG：信号地，连接设备和通信设备的信号地。
由于使用了公共电话网（PSTN），因此在上述7个信号的基础上增加了DTR和RI两个信号。振铃指示RI通知系统，MODEM已收到交换台送来的振铃呼叫信号；然后系统启动数据准备好DTR信号送给MODEM作为对RI的响应。当RI和DTR信号握手联络上以后，MODEM才可以“接线”以建立通信链路；当数据传送结束后，应复位这些信号以指示“拆线”，让出通信链路。
2.2 Nios II控制模块设计
控制模块利用Nios II IDE集成开发环境进行开发，控制从拨号(接听)、语音采集、编解码、加解密、传输、挂机的整个系统工作。
2.2.1 建立通信
拨号用的键盘连接在DE1开发板的PS2口上，采用中断方式与处理器进行交互。当控制模块接收到键盘中断后，读取用户按键信息。根据拨号信息，控制模块通过RS232向MODEM发出相应含有拨号信息的AT命令，MODEM拨相应的号码；接听方MODEM发出振铃指示后，根据命令为通话双方建立连接。
2.2.2 语音处理控制
Nios II控制模块实现对语音处理的控制，其主要功能是读取一个语音处理模块的结果，并将其按将要进行的处理写入下一个功能模块。控制模块操纵I2C控制语音采集回放模块采集语音并数字化，然后将数字语音信号送到编解码模块进行编解码，进而调用Nios II自定义的AES指令，对数据进行加密，最后通过MODEM发送数据。在接收方， MODEM读取对方发送过来的语音数据，控制模块调用Nios II自定义AES指令对数据进行解密，再将解密后的数据写入语音编解码模块进行解码，最后调用语音采集回放模块还原语音。
2.2.3 通信结束控制
在通话过程中，如果检测到通信中断或者通信一方结束通信的信息，则向各功能模块发出复位信号，同时控制MODEM复位于待机状态，通信结束。
本设计适用于对语音保密通信有需求的政府机关、军队等，也适合需要保密的商业通信。采用本系统用户可以像使用普通电话机一样，实现语音保密通信。本设计系统使用方便，通过调制解调器进行连接，可以在现有的PSTN电话网上使用。如果将调制解调器改进为CDMA DTU等无线调制方式，则用户还可以进行无线保密通信。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/166315.htm
评论