Информационная безопасность / Информационная безопасность2006

Пример практической реализации простого цифрового скремблирования/дескремблирования сигнала речи

На рис. 1 показана структурная схема такого устройства.

М – микрофон
ФНЧ – фильтр нижних частот с верхней граничной частотой 3000 Гц
-модулятор – простейшее устройство оцифровывания аналогового сигнала речи (представление его -кодом)
x(n) – -код (дельта-код). n – порядковый номер тактового импульса.
c(n) – скремблированный -код (шифр поступающий на линию связи).
регенератор – устройство восстановления П-образной формы сигнала из бит шифра, искаженных линией связи.
задержка – синхронизирует одновременность поступления на дескремблер бит принятого шифра c’(n) с восстановленными тактовыми импульсами A(n).
D(n)=x(n) – на выходе дескремблера получаем исходный -код.
-демодулятор – преобразует -код в аналоговый сигнал речи. Реализуется простым активным ФНЧ 2-го порядка.

Одна из возможных простых принципиальных схем-модулятора приведена на рис. 2.

На рис. 3 показаны осциолограммы сигналов.

1 – аналоговый сумматор
2 – устройство усредняющее сигнал -кода (интегрирующая цепочка R₁C₁)
3 – компаратор
4 – -демодулятор (интегрирующая цепочка R₂C₂)
5 – D-триггер
U_s – аналоговый сигнал речи
U₀ – среднее значение амплитуды U__m импульсов -кода.
U₂ – сигнал на выходе -демодулятора
U_T – импульсы тактового генератора, записывающие положительные фронты состояние компаратора {‘0’,’1’}={0, 5 В} на выход Q D-триггера. ('0','1' – логические нуль и единица).

Когда U₂<(U_s+U₀), то U_k=’0’. На выход Q D-триггера записывается очередным положительным фронтом тактового импульса логический 0, а на ¯Q-логическая 1 (т. е. +5 В) и величина U₂увеличивается на один шаг U₂_.

Так формируется сигнал -кодаU_, представляющий собой неструктурированный («сплошной») поток бит {0,1}, т. е. на разбитый на байты или слова.

Содержание