庄浩宇

（东南大学 信息科学与工程学院，江苏 南京 211189）

0 引 言

GSM系统是当前全球最广泛使用的语音通信系统。它凭借覆盖范围广、可靠性强以及设备价格低廉的特点，即使在3G和4G网络大范围开展业务的条件下，依然在端对端通话服务中占据一席之地。

但是，由于较早设计的局限[1]，GSM语音通信对系统保密性没有保证。针对这一缺陷，基于GSM语音信道设计端对端的保密通话系统十分必要[2]。同时，利用它的传输能力，可以在仅有GSM语音通信服务覆盖的特殊地区，实现可靠的低速率网络接入。

针对GSM语音信道的特性，已有多项传输方式和信号结构的设计[3-5]。本文针对数据传输这一特殊场景，考虑在低成本条件下，设计了一种能够利用GSM语音信道的信号同步和传输方式，并在硬件平台实现了该解决方案。

1 系统设计

本文设计了一种能够通过GSM语音信道传输、由对端捕获的信号组织结构，并根据该信号结构设计了生成算法和一种功率自适应的捕获算法，能够稳定对信号进行捕获，并在历经信号盲区后有重同步能力，从而在通信两端建立一条稳定可靠的全双工数据传输通路。

1.1 通信系统结构

包含本系统的整个数据通信系统，如图1所示。相对于数据源和数据宿设备——即用户设备来说，本系统充当这两部分设备的数据调制解调器，信息以纯二进制数据流形式收发。相对于GSM移动电话来说，本系统（包含相连的AD/DA）充当通话的麦克风和扬声器，在源端向移动电话提供音频源，在对端对移动电话的音频输出进行采样和处理，信息以音频线上的模拟信号形式传输。……