[发明专利]GSM语音信道中安全传输数字信息的方法

摘要

本发明公开了一种在GSM语音信道中安全可靠地传输数字信息的方法，主要解决数字信息在GSM语音信道中传输速率低，抗干扰能力弱，安全性低的问题。其实现步骤是：1)发送终端A采用SM2加密算法对要安全传输的数字信息加密，并进行(255，179)BCH信道编码；2)对编码后的结果进行OFDM调制，以及FFT插值升采样；3)接收终端B对收到的信号进行数据抽取降采样及OFDM解调；4)对解调后的结果进行(255，179)BCH信道译码，并采用SM2解密算法进行解密，得到密钥明文。本发明可提高数字信息在GSM语音信道中的传输速率，降低其传输误码，并可防止信息泄露，可用于GSM语音信道中的数字信息传输。

主权项

一种GSM语音信道中安全传输数字信息的方法，包括以下步骤：(1)发送终端A与接收终端B相互通信，发送终端A采用椭圆曲线公钥密码SM2加密算法对要安全传输的数字信息进行加密；(2)对加密后的数字信息密文进行BCH信道编码；(3)对BCH信道编码后的数字信息密文进行四进制相移键控QPSK星座映射方式的正交频分复用OFDM调制，实现抗规则脉冲激励长期预测RPE‑LTP声码器压缩的端到端数据传输：(3.1)选取20ms作为一个正交频分复用OFDM符号周期，用一个正交频分复用OFDM符号构成一个正交频分复用OFDM帧，选取系统传输速率为2.4kb/s，则一个正交频分复用OFDM符号的数据量为48bit，子载波间隔为50Hz，子载波个数为24个；(3.2)将一帧长度为48bit的原始串行数据进行串并转换，得到24行2列的数据矩阵；(3.3)根据点频正弦波通过两次规则脉冲激励长期预测RPE‑LTP声码器后，频谱曲线线性和幅度响应曲线非线性的特性，以2.4kb/s的系统传输速率，将步骤(3.2)得到的24行2列数据矩阵中的每行数据进行四进制相移键控QPSK星座映射相位调制，得到24行1列的数据矩阵；(3.4)根据可通过规则脉冲激励长期预测RPE‑LTP声码器的调制信号的频率范围，选取350Hz～1550Hz范围内的子载波对步骤(3.3)得到的24行1列数据矩阵中的每行数据进行调制，得到24行1列的数据矩阵；(3.5)对步骤(3.4)得到的24行1列数据矩阵中的1列数据进行插值操作，在该列数据的起始位置前插6个零，末尾位置后插2个零，以提高快速傅里叶反变换IFFT点数，得到32行1列的数据矩阵；(3.6)对步骤(3.5)得到的32行1列数据矩阵中的1列数据进行32点快速傅里叶反变换IFFT，其结果等效于将每行数据分别乘以对应于该行的子载波，得到32行1列的数据矩阵；(3.7)取步骤(3.6)得到的32行1列数据矩阵中1列数据末尾的1/4长度数据，即8个数据点作为循环前缀加至这8个数据点所在列的起始位置前，得到40行1列的数据矩阵，该数据矩阵即为一个正交频分复用OFDM帧，帧中所包含的40个数据点可等效为40个采样点；(3.8)对所有原始数据帧进行步骤(3.1)～步骤(3.7)的处理，得到所有的正交频分复用OFDM帧，并用所有的正交频分复用OFDM帧组成正交频分复用OFDM已调信号。(4)将正交频分复用OFDM已调信号进行快速傅里叶变换FFT插值升采样操作，提高信号的采样率；(5)接收终端B对收到的信号进行数据抽取降采样，恢复信号原有采样率；(6)对数据抽取后的信号进行四进制相移键控QPSK星座映射相位调制方式的正交频分复用OFDM解调；(7)对正交频分复用OFDM解调信号进行BCH信道译码，得到BCH信道译码后的数字信息密文；(8)对BCH信道译码后的数字信息密文采用椭圆曲线公钥密码SM2解密算法进行解密，得到数字信息。