[發明專利]多用戶有線保密通信系統及方法

在審

• 申請號: 202210087221.1
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114422635A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 劉三軍;吳民民;焦秉立;楊瑞
• 申請（專利權）人: 湖北民族大學
• 主分類號: H04M1/68
• 分類號: H04M1/68;H04L5/14;H04L27/26
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲

本發明屬于通信技術領域，具體公開了一種多用戶有線保密通信系統及方法，該系統包括n個節點，每個節點均與公共電話線相連，每個節點可與其他節點進行全雙工有線保密通信，每個節點包括信號產生電路，信號接收電路和2/4轉換電路，信號產生電路包括麥克風，噪聲信源，分別為麥克風和噪聲信源產生的信號進行處理的調制裝置，分別為調制的語音信號和調制的噪聲信號進行上變頻操作的上變頻裝置，以及加法電路，加法電路將上變頻后的語音信號和噪聲信號相加，通過2/4轉換電路發送至公共電話線。采用本技術方案，使用2/4轉換電路，實現安全的有線通信，且便于集成、成本低廉、可靠性高。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及一種多用戶有線保密通信系統及方法。

背景技術

傳統通信系統往往通過密鑰加密的方法實現保密，這種通信方式存在著容易被竊聽的安全問題，且密鑰容易被他人破解，造成信息泄露。

目前密鑰主要有對稱密鑰和非對稱密鑰。對稱密鑰加密即信息的發送方和接收方使用同一個密鑰去加密和解密數據，這種加密方式加/解密速度快，適合于對大數據量進行加密，但密鑰管理困難。非對稱密鑰加密需要使用不同的密鑰來分別完成加密和解密操作，信息發送者用公開密鑰去加密，而信息接收者則用私用密鑰去解密，其加密更安全但加密和解密速度相比對稱密鑰慢。

針對傳統通信系統容易被竊聽的安全問題，以及計算機算力的發展使采用加密方式的保密通信容易被破解的缺點，如何設計更加安全的保密通信系統成為當前研究的熱點和亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多用戶有線保密通信系統及方法，實現安全的有線通信。

為了達到上述目的，本發明的基礎方案為：一種多用戶有線保密通信系統，包括n個節點，n為正整數，每個節點均與公共電話線相連，每個節點可與其他節點進行全雙工有線保密通信；

每個節點包括信號產生電路，信號接收電路和2/4轉換電路；

所述信號產生電路包括麥克風，噪聲信源，分別為麥克風和噪聲信源產生的信號進行處理的調制裝置，分別為調制的語音信號和調制的噪聲信號進行上變頻操作的上變頻裝置，以及加法電路；

n個節點所述加法電路將上變頻后的麥克風信號和噪聲信號相加，通過2/4轉換電路發送至公共電話線，公共電話線的信號為：

其中，S_k上代表第k個節點的語音信號的上邊帶信號，N_k上代表第k個節點的噪聲信號的上邊帶信號。

本基礎方案的工作原理和有益效果在于：整個系統包含n個節點，每個節點都可和任何其他節點進行全雙工的有線保密通信，利于使用。信號產生電路主要用來將語音信號進行調制、上變頻，產生噪聲信號并將噪聲信號進行調制、上變頻，再將二者加到一起送給2/4轉換電路的信號施加端。信號接收電路主要用來從電話線上提取目標節點的語音信號，接收電路連接于2/4轉換電路的信號接收端。基于2/4線轉換電路，使得接收機能瞬間解調，進而竊聽者的信噪比遠低于接收機。通過將頻分復用等技術應用于系統中，即使系統內存在竊聽者也無法正確解調，得到有關通信內容的信號，實現保密通信。

進一步，所述信號接收電路包括帶通濾波器、下變頻器、解調裝置和喇叭，信號接收電路用于接收公共電話線輸出的信號，并依次進行帶通濾波、下變頻處理和解調處理，處理后的數據由喇叭輸出。

結構簡單，利于使用。

進一步，每個節點的噪聲信源的調制裝置與解調裝置的調制方式相同；

每個節點的麥克風信號的調制裝置最好與噪聲信源的調制裝置的調制方式也相同。

這樣可使信號傳輸過程更具有迷惑性，有利于信號保密。