具有电路切换功能的电话传真加解密系统硬件设计

论文摘要

近年来,随着电话和传真机的广泛应用,通信安全隐患逐渐显露出来。本文在前期加解密系统的基础上,对系统中存在的不足提出了改进意见和方法,并且在实验室中对这种方法进行了验证,完成了一种具有明、密文切换功能的电话传真加密系统的硬件设计。本文采用分别设计电话和传真的方法,对电话和传真安全方面存在的问题加以改进。设计了以3DES算法为基础的一套电话传真加解密系统,根据用户的要求在设计上进行了改进。通过分析电话通话原理,提出了设计方案,使本系统在电话通话过程中有明文、密文切换功能,使通话双方在选择方式上更加灵活和便捷。本系统采用单片机作为主控单元,用单片机完成按键检测、数据传输、调制解调器(MODEM)控制、修改密钥等功能,通过现场可编程门阵列(FPGA)完成对语音和传真信号的3DES加解密算法。采用所设计的加解密系统,能较好的解决电话、传真的保密问题,避免了由于窃听所造成信息泄露等问题的严重后果。经过实际应用,证明了本系统可用于各个场合的保密通话,不受时间、空间的限制,只要双方持有本设备,即可完成保密通话。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及其发展
• 1.2 研究内容和论文结构
• 第二章 加解密系统的硬件设计
• 2.1 交换技术简介
• 2.2 系统硬件构成
• 2.2.1 电话加密系统
• 2.2.2 传真加密系统
• 2.2.3 电路切换装置
• 2.3 系统主要芯片简介
• 2.3.1 单片机（DS89C420）及其控制电路
• 2.3.2 二路话线转四路话线模块HC5503
• 2.3.3 语音编解码器（PCM编解码）
• 2.3.4 语音压缩芯片 DS2165
• 2.3.5 电话按键信号接收器MT8870
• 2.3.6 调制解调器（MODEM）
• 2.3.7 现场可编程门阵列芯片与3DES算法的实现
• 2.3.8 RS232 到TTL电平转换芯片MAX232
• 2.3.9 存储器X25045
• 2.4 本章小结
• 第三章 调制解调器及其驱动
• 3.1 调制解调器
• 3.2 调制解调器的操作指令
• 3.3 调制解调器的工作模式
• 3.3.1 数据模式设定
• 3.3.2 传真模式设定
• 3.4 系统中的调制解调器的工作状态
• 3.4.1 电话加密工作状态下的MODEM
• 3.4.2 传真加密工作状态下的MODEM
• 3.5 调制解调器的驱动设计
• 3.5.1 数据调制解调器驱动
• 3.5.2 传真调制解调器驱动
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统软件实现概述
• 4.1 总体结构
• 4.2 电话传真加解密软件的状态分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 系统主要功能
• 5.1 电话传真加密装置
• 5.2 切换盒装置及其使用
• 5.3 USB转RS232 驱动程序
• 5.4 目标下载程序
• 5.5 程序下载软件
• 5.6 更改密钥
• 5.7 电话使用说明
• 5.8 传真使用说明
• 5.9 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 附录
• 致谢