Страница: 10/14
При этом дифференциальная ИКМ отличается от простой ИКМ тем, что квантованию подвергаются не сами отсчеты телефонного сообщения X(l), l=1,N, а разность между соответствующим отсчетом X(l) и результатом предсказания Xпр(l), формируемым на выходе предсказателя. При этом в канал связи выдаются кодовые слова, содержащие коды этой разности и ее знака (полярности). И, наконец, дельта-модуляция отличается от простой ИКМ тем, что в канал связи выдаются только коды знака (полярности) в виде последовательности импульсов, временное положение которых позволяет восстановить на приемной стороне переданное телефонное сообщение X(t), например, с помощью интегратора.
Необходимо отметить, что дифференциальная ИКМ является наиболее предпочтительной при формировании цифровых сообщений. Это обусловлено, в основном, тем, что использование дифференциальной ИКМ позволяет сократить длину кодовых слов, т.к. передаче подлежит только информация о знаке и величине приращения. Кроме того, использование дифференциальной ИКМ позволяет исключить перегрузку по крутизне, с которой приходится сталкиваться при линейной дельта-модуляции.
В системах синтетической или вокодерной связи по телефонному каналу передаются данные о деформациях периферического голосового аппарата говорящего. Приемное устройство в таких системах представляет собой модель голосового аппарата человека, параметры которой изменяются в соответствии с принимаемыми данными. При этом число параметров, характеризующих голосовой аппарат, сравнительно невелико (10 .20) и скорость их изменения соизмерима со скоростью произношения фонем. В русской речи число фонем принимают равным 42 и они представляют собой эквивалент исключающих друг друга различных звуков.
Если считать, что фонемы произносятся независимо с одинаковой вероятностью, то энтропия источника будет равна log2 42 @ 5,4 бит/фонему. В разговорной речи за одну секунду произносится до 10 фонем, поэтому скорость передачи информации не будет превышать 54 бит/с. Учитывая статистическую связь между фонемами вследствие избыточности речи, представляется возможным снизить скорость передачи информации до 20 .30 бит/c.
Система вокодерной связи функционирует следующим образом. В передающей части системы осуществляется анализ телефонного сообщения X(t), поступающего с микрофона, с целью выделения значений параметров, описывающих сигнал возбуждения, а также характеризующих резонансную структуру речевого тракта. Значения параметров в цифровом коде и передаются по каналу связи. На приемной стороне осуществляется синтез сообщения X(t) с использованием принятых значений параметров.
Таким образом, как при использовании кодирования формы сигнала с помощью ИКМ, дифференциальной ИКМ и дельта-модуляции, так и при кодировании параметров в канал связи выдаются последовательности символов.
Следовательно, к этим последовательностям могут быть применены известные и достаточно широко используемые на практике криптографические преобразования и алгоритмы.
В настоящее время наиболее известными криптографическими алгоритмами, обеспечивающими гарантированную защиту передаваемых цифровых сообщений от несанкционированного доступа, являются американский стандарт шифрования данных DES (Data Encryption Standart), который принят в качестве федерального стандарта США, и российский стандарт ГОСТ-28147-89.
Шифрование с помощью криптографического алгоритма DES осуществляется следующим образом.
Исходное сообщение, представляющее собой последовательность символов, делится на блоки по 64 символа каждый. Далее по отношению к каждому блоку осуществляется выполнение следующей последовательности операций.
1. Блок, обозначаемый L0R0, где L0 - блок, представляющий собой одну из частей блока L0R0 , состоящую из 32 символов; R0 - блок, представляющий собой другую часть блока L0R0, также состоящую из 32 символов, подвергается перестановке в соответствии с заранее определенным правилом.
2. Для каждой n-ой итерации, n = 1,16, выполняется следующая последовательность операций:
a) блок Rn-1 разбивается на 8 блоков по 4 символа каждый;
b) эти блоки преобразуются в 8 блоков по 6 символов путем добавления слева и справа к символам каждого блока очередных символов блока Rn-1. Так, например, если блок состоял из символов x0nx1nx2nx3n , то в результате добавления слева и справа указанных символов блок будет иметь следующий вид x31nx0nx1nx2nx3nx4n;
c) символы полученных 8 блоков складываются по mod2 с 48-ю символами ключа криптографического преобразования, соответствующего n-ой итерации и определяемого списком ключей;
d) далее 8 блоков подаются на входы соответствующих 8 блоков подстановки S[j],j = 0,7, которые преобразуют 8 блоков по 6 символов каждый в 8 блоков по 4 символа каждый в соответствии с заранее определенным правилом;
e) д) полученные в результате подстановки 32 символа подвергаются коммутации в соответствии с заранее определенным правилом;
Реферат опубликован: 15/06/2009