基于DES算法的数字对讲机通信系统的设计.doc

通信原理设计论文 基于DES算法的数字对讲机通信系统设计 摘要 本次设计应用于对讲机的背景下。无线电对讲机是移动通信中的一个重要分支通信方式时沟通、经济实用、运营成本低、不耗费通话费用、使用方便 第一章 绪论 5 1.1课题研究背景 5 1.2课题研究内容 5 第二章 对讲机相关知识 6 2.1对讲机 6 2.1.1 无线对讲机介绍 6 2.1.2 特点 6 2.2 模拟信号与数字信号 7 2.2.1 模拟信号 7 2.2.2数字信号 7 2.3 数字对讲机 7 2.3.1 数字对讲机 7 2.3.2数字通信系统 8 2.3.3数字通信系统的主要性能指标 8 第三章 数字对讲机通信系统设计 10 3.1 通信系统组成及框图 10 3.2 语音信号数字化 11 3.2.1抽样 12 3.2.2 量化 12 3.2.3 编码 15 3.2.4 其他编码 16 3.3 信道编码 17 3.4 调制 18 3.5 系统性能指标分析 19 3.5.1 有效性 19 3.5.2 可靠性 20 3.6 设计总述 20 第四章 数字对讲机语音加密 21 4.1 密码原理 21 4.2 分组密码 21 4.2.1 分组密码 21 4.2.2 分组密码的设计准则 21 4.2 DES算法 22 4.2.1 DES概述 22 4.2.2 DES的加密算法 22 4.2.3 DES的解密算法 30 4.2.4 DES安全性 30 4.3 语音加密设计 30 第五章 课题研究心得 31 附录 参考文献 32 第一章 绪论 1.1课题研究背景 无线电对讲机既是移动通信中的一种专业无线通信工具，又是一种能满足人们生活需要的具有消费类产品特点的消费工具。公众对讲机的大量使用，更促进了无线电对讲机和有线电话机一样成为人们喜爱和依赖的通信工具。而以模拟信号传输的传统对讲机存在传输距离近，传输信息质量较差以及安全性不能得到保障等的缺点，但以数字对讲机成为未来对讲机技术发展的必然趋势。；(c)信息传输速率。运用DES算法对编码形成的数字信号进行简单加密，对接收到的解调信号进行相应的译码。 第二章 对讲机相关知识 2.1对讲机 2.1.1 无线对讲机介绍 无线电对讲机，其涵盖范围较宽。在这里我们将工作在超短波频段（VHF30~300MHZ、UHF300~3000MHZ）的无线电通信设备都统称为无线电对讲机。实际上按国家的有关标准应称为超短波调频无线电话机，人们通常将功率小、体积小的手持式的无线电话机叫做“对讲机”，以前曾有人称它为“步谈机”、“步话机”，而将功率大、体积较大的可装在车（船）等交通工具或固定使用的无线电话机又叫做“电台”，如车载台（车载机）、船用台、固定台、基地台、中转台等。无线电对讲机是移动通信中的一个重要分支。它是一种无线的可在移动中使用的一点对多点进行通信的终端设备，可使许多人同时彼此交流，使许多人能同时听到同一个人说话，但是在同一时刻只能有一个人讲话。这种通信方式和其它通信方式有不同的特点：即时沟通、一呼百应、经济实用、运营成本低、不耗费通话费用、节约使用方便，同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。在处理紧急突发事件中，在进行调度指挥中其作用是其它通信工具所不能替代的。无线电对讲机和其它无线通信工具（如手机）其市场定位各不相同，难以互相取代。无线电对讲机决不是过时的产品。它还将长期使用下去。随着经济的发展，社会的进步，人们更关注自身的安全、工作效率和生活质量的提高，对无线电对讲机的需求也将日益增长。公众对讲机的大量使用，更促进了无线电对讲机和有线电话机一样成为人们喜爱和依的通信工具。信号波形模拟随着信息的变化而变化，模拟信号其特点是幅度连续(连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。模拟信号，其信号波形在时间上也是连续的，因此它又是连续信号。模拟信号按一定的时间间隔T抽样后的抽样信号，由于其波形在时间上是离散的，但此信号的幅度仍然是连续的，所以仍然是模拟信号。电话、传真、电视信号都是模拟信号。数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。数字对讲机是采用数字技术进行设计的数字对讲机。数字对讲机则是将语音信号数字化，要以数字编码形式传播，也就是说，对讲机传输频率上的全部调制均为数字。只有直接采用数字信号处理器的对讲机才是真正意义上的数字对讲机，而采用数字控制信号的对讲机（如集群系统的对讲机）则不属于数字对讲机。数字对讲机有许多优点可以更好地利用频谱资源，与蜂窝数字技术相似，数字对讲机可以在一条指定的信道上如25KHZ装载更多用户，提高频谱利用率，这是一种解决频率拥挤的解决方案，具有长远的意义。提高话音质量