1 概述

　　三类传真机使用日益普及，已经成为传真通信的主要工具。在目前的党政机关和军队等涉密部门，绝大部分涉密信息的传真通信都是使用三类传真机。

　　传真机利用电话线传输经过调制的数字信号，以目前广泛应用的三类传真机为例，基本工作过程是，将图形、文本经光电转换为原始数据，添加必要的控制码元，然后经过扰码等处理，产生基带数据脉冲。然后经过调制解调器调制为适合电话线传输的模拟信号送上电话线。接收端为相反的过程。图1为普通三类传真机的框图。

2.2 传真密码机工作原理

3 红信号发射分析

3.1图1和图2中各点信号及相关发射分析

　　信号2和信号3为光电转换后的电信号，二者很相近，区别只是信号3更加规则，跳变沿更陡。可能与其他信号由于交叉调制等原因而产生电磁泄漏发射红信号。
　　信号4和信号5为对信号3进行了压缩编码、纠错编码和随机化扰码后的基带信号，由于编码规则具有不确定性和扰码的引入，加上通信过程中的握　手过程不可控，而且其时域和频域特征与加密后的信号同性，信号4和信号5也是携带信息的红信号，有可能引起红信号发射。
　　信号6 为对信号5依据传真通信协议进行符合标准的调制的信号。信号6有可能引起红信号发射。
　　不论是信号2、3，还是信号4、5、6，由于其带宽较窄，频率较低，其红信号直接发射是微弱的，可能的强的红信号发射是由这些信号与强的黑信号发生了调制或者交叉调制而产生的二次发射，这些二次发射的强度超过了直接发射，是研究重点。
　　相比较信号4、5、6而言，信号2、3为较高频率和跳变沿较陡峭的信号，因此其直接发射的信噪比较强，比信号4、5、6更易于产生调制和交叉调制，也就是说信号2、3引起的二次红信号发射强度从理论上分析是强于信号4、5、6引起的二次红信号发射强度，因此如果信号2、3引起的二次红信号发射没有超限值，那么可以判定信号4、5、6引起的二次红信号发射也没有超限值。
　　综上所述，对于传真密码机的超限信号的红黑信号识别的重点为信号2和信号3所引起的相关发射信号。

3.2 红黑信号识别方法

　　从频谱特征判定信号2和信号3所引起的相关发射信号。通过发送特定粗细的黑白条的传真样张，观察红信号变化后，电磁泄漏发射的频谱发生相应的变化来判定。红黑识别的步骤如下：测试时将被测传真密码机和控制室内的辅助测试用传真密码机设置为加密对通状态。传送指定测试样张1、2、3（如图3左侧所示）。在传真测试样张1、2、3时，信号的谱线发生相应的变化，谱线的间隔与样张中黑白条的宽度成反比例关系,黑白条的宽度越宽，看到的谱线的间隔越小，则判定该信号为红信号发射。

　　谱线的间隔与样张中黑白条的宽度的关系分析如下：

　　设一对黑白条的宽度为w，传真机扫描一对黑白条的时间为t，则光电转换后的基带信号为周期红信号，周期为t，该红信号对另外的黑信号载频的调制频偏为k/t(k为调制系数)，对于不同粗细的黑白条测试样张，各参数关系如表1所示。由上述分析，对照图3可以看出，当黑白条宽度变化为单位宽度的n倍时，红信号调制发射频偏相应变化为单位频偏的1/n。
　　另外，信号2和信号3所引起的红信号发射具有间歇存在的特性。在传真过程中一直存在的信号一般为固定时钟和其他内部黑信号，在传真白纸时出现的一般是电机驱动和高压驱动信号，也为黑信号，因此只有在样张走纸过程中出现的信号才有可能为红信号。

4 实验验证

4.1 通过传真样张可以验证在强的黑信号发射上调制了红信号2、3

4.2 通过对另一频点进行分析验证红信号交叉调制发射

　　通过上面的分析，可以看出使用测试样张的方法来判定红黑信号是可行的。第二个问题就是是否图4中的强信号发射均可以用这种方法进行红黑识别。依照4.1的步骤对图4中的强信号发射逐一进行分析，图7为另一个信号在不传真时的黑信号频谱，图8为传送测试样张时，黑信号与红信号产生交叉调制产生新的红信号频谱，可见使用测试样张的方法来判定红黑信号是完备的。

　　根据上述分析和实验测试验证，可以确定：传真机红信号与黑信号交叉调制产生新的红信号二次发射是传真加密通信的研究重点。通过传送指定测试样张进行红黑信号识别：在传真测试样张1、测试样张2和测试样张3时，信号的谱线发生相应的变化，谱线的间隔与样张中黑白条的宽度成反比例关系,则判定该信号为红信号。通过实验表明，这种方法是可行的和完备的。