此外，為了實現(xiàn)作品能夠通過手機的語音接口實現(xiàn)即插即用，我們對手機配件的耳麥線路進行了改造。

　　整個語音加解密軟件包括語音分解算法模塊，語音加解密算法模塊，類語音合成算法模塊三部分。其中語音分解幀大小為20ms，加解密處理幀數(shù)為28，最后實現(xiàn)抗RPE-LTP壓縮的語音加解密。語音信號同步模塊用于為加密后的語音提供同步。我們選取一幀正弦波序列作為同步頭，每196幀數(shù)據(jù)插入一幀同步頭序列，在接收端用相同正弦波序列進行檢測。

　　此外，我們通過減小加解密算法的復雜度并采用DMA技術(shù)以減小通話時延?；芈曇种坪妥赃m應同步檢測算法的應用可以提高通話語音的質(zhì)量。

　　6 結(jié)果與測試

　　本作品測試時需兩部手機，測試地點需有中國移動或中國聯(lián)通的信號覆蓋。測試工具為Cool Edit軟件以及matlab軟件，前者主要用于錄音及時域分析，后者則用于頻域分析。

　　測試點位置參見圖6.1。其中的語音加密模塊包含了語音分解、加密和合成算法。我們對抽樣量化后的語音A、加密后的語音B、經(jīng)RPE-LTP編解碼后的語音C，以及解密后的語音D分別進行了測試比較。

　　圖6.1 語音加密算法測試流程圖

　　6.1 加密語音剩余可懂度

　　比較A處和B處的語音波形，可以看出加密后語音與原始語音有很大差別。通過比較B處和C處的語音波形，可以看出加密語音通過RPE-LTP編碼器過后的變化不是很大，可見本作品的加密算法具有抗RPE-LTP壓縮編碼特性。

　　我們請了10位同學(5男5女)每人閱讀5段不同的短文，并在閱讀的同時對加密語音中可以聽懂的字數(shù)進行了統(tǒng)計。

　　結(jié)果說明加密語音剩余可懂度小于0.12%。

　　6.2解密語音可懂度

　　通過A、D兩處語音實測波形圖比較可知，在時域上和頻域上失真度均不是很大。

　　同樣，我們請了10位同學(5男5女)每人閱讀5段不同的短文，并在閱讀的同時對解密語音中可以聽懂的字數(shù)進行了統(tǒng)計。

　　結(jié)果說明解密語音可懂度大于99.8%。

　　6.3其他指標

　　加密強度方面，由于我們作品最終選取的參數(shù)為加密處理幀數(shù)28幀，有效FFT點數(shù)為87，利用前述加密強度的公式 ，可以得到本算法加密強度為2.23×1033，這與3DES算法的強度相當。

　　本作品對通話接通率基本沒有影響，較之基于數(shù)據(jù)信道技術(shù)的手機要高出很多。

　　本作品的接通延遲為5~6秒，通話延遲為0.6~0.7秒，較之基于數(shù)據(jù)信道技術(shù)的手機延遲性能有明顯改善。

　　7 總結(jié)

　　本作品的創(chuàng)新點與特色主要體現(xiàn)在以下幾方面：

　　* 設計了一種基于語音信道抗RPE-LTP壓縮編碼的加解密算法，實現(xiàn)端到端安全加密通信，克服了基于數(shù)據(jù)信道技術(shù)的缺點;

　　* 結(jié)合DSP開發(fā)板和自制的語音編解碼拓展電路板，可實現(xiàn)全雙工通信;

　　* 外掛式設計使得作品通過手機語音接口實現(xiàn)即插即用;

　　* 作品通話延遲小，加密強度大，解密語音可懂度高;

　　* 作品網(wǎng)絡兼容性強，可跨越不同運營商的不同網(wǎng)絡;

　　* 作品網(wǎng)絡拓展性強，可以修改適用到3G系統(tǒng)當中;

　　* 無需對手機和核心網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行改造, 不依賴于具體手機，移植性強;

　　* 用戶不需要額外開通業(yè)務，運營商可使用原有的語音資費標準;

　　若能在硬件上集成化、芯片化，制成一種GSM端到端語音加解密模塊，針對手機的語音接口即插即用，就可以很容易實現(xiàn)實用化和產(chǎn)業(yè)化，因此本作品具有很好的使用價值。

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　　GSM手機端到端安全加密通信系統(tǒng)(200字)點評

　　該作品從手機用戶的輸入輸出端入手，將語音信號在采集端進行加密，在安全通訊中有創(chuàng)意。作品從實時傳輸角度設計語音加解密算法，以及有效的同步傳輸機制，完成程度好。在測試中加密語音剩余可懂度小于0.12%，解密語音可懂度高達99.8%，安全性高。作品充分有效地利用了競賽所提供的硬件設備。作品保障了在通訊過程的安全性，無需改動原手機終端，實現(xiàn)了透明的語音安全通訊，有很好的實用價值。