论文部分内容阅读
随着通信技术及设备移动化、智能化的发展,各种无线传输应用正在逐步扩大,出现了不少诸如物联网、智能家居、无线测控等新兴词汇,对语音的各种应用也在朝着智能化、移动化和安全化发展。人们不再仅限于关注语音传输的质量,也更加注重语音采集端的集成性、便捷性以及语音传输过程中的安全性。因此如何对语音信息进行既有效又安全的采集传输已经成为学者们研究的热点问题。本文在研究语音的采集编码、加密和无线传输理论的基础上,在单片机上实现了一套语音采集传输与加密系统,做到将理论知识转化为实际应用。在深入研究了ADPCM编码及多媒体加密理论的基础上,选择了一款ADPCM编码格式的语音芯片MC145540来硬件实现对模拟语音信号的采集和编码,并在AVR单片机上软件实现对语音信息的加密,同时采用集成无线模块进行无线传输,在接收端依然采用该软硬件体系来进行语音的解密及解压缩并最终恢复出声音。整个系统可实现短距离无线语音通信,且语音采集编码及加密部分还可单独作为安全语音传感器节点放入物联网等系统中加以应用,具有很强的实用价值。本文的研究内容及创新之处主要有：(1)对ADPCM算法进行了详细研究并仿真分析,系统中虽然没有软件实现该编码算法,但已在ADPCM算法研究过程中对整个编解码流程进行了仿真,算法思路研究透彻,易于以后直接转化为软件实现该编码算法。(2)通过对原多Huffman码表多媒体加密算法(MHT)的分析,提出一种改进的基于Huffman码表的加密方案,此方案不仅为本系统中的加密模块的实现提供了理论基础,同时也能应用于其他各种包含Huffman编码步骤的多媒体加密方案中,对多媒体加密技术的研究和发展起到了一定作用。同时在改进方案的基础上结合本系统的语音ADPCM编码码流的概率统计特性实现一种适合本系统硬件平台的具体语音加密方案,完成系统的加密步骤。(3)以单片机、语音芯片和无线模块完成整个语音传输加密系统的硬件平台设计,具有体积小、功耗低、高便携性等优点,能广泛应用于现如今热门的物联网及智能家居等系统中,实用价值可观。