【摘要】：針對GSM網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷及當(dāng)前端到端語音保密通信方式存在的問題，本文研究了基于話音業(yè)務(wù)通道的語音保密通信方案。為實(shí)現(xiàn)方案中的加密語音抗聲碼器壓縮傳輸，本文通過分析現(xiàn)有的方法，總結(jié)了類語音調(diào)制解調(diào)的功能特性，重點(diǎn)從兩個方面研究了類語音調(diào)制解調(diào)技術(shù)。 首先，本文通過對聲碼器進(jìn)行建模分析，測定了由GSM聲碼器組成的“黑匣子”信道系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)，研究了基于OFDM的類語音調(diào)制解調(diào)算法。該算法采用OFDM技術(shù)將加密后的數(shù)據(jù)承載到調(diào)制信號上，通過選擇合適的子載波頻率使得該信號的頻率被限制在“黑匣子”系統(tǒng)的近似帶通范圍內(nèi)，因此能以較小的失真通過聲碼器信道，被相應(yīng)的解調(diào)器準(zhǔn)確解調(diào)，同時加入信道編碼并且通過序列加密來降低誤碼率和防止錯誤擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抗聲碼器壓縮傳輸。仿真結(jié)果顯示，該算法同時具有低誤碼率和高調(diào)制速率，因此能更好的保證通話的實(shí)時性。 另外，根據(jù)聲碼器對語音信號的處理特性，將聲碼器的失真分為幀內(nèi)失真和幀間失真，，為同時抵抗這兩類失真本文提出了雙碼書語音調(diào)制解調(diào)加密方案，相鄰語音幀使用不同碼書調(diào)制來生成類語音信號。為減小幀內(nèi)失真，將碼書搜索范圍定義在TIMIT語音數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)‘最大錯誤概率符號’的概念進(jìn)行碼書篩選，生成對聲碼器有良好適應(yīng)性的一組語音符號；同時為減小幀間失真，通過逐步合并漢明距離最大語音符號來將碼書分割為兩部分，從而使得信道容量最大。仿真結(jié)果顯示，雙碼書調(diào)制后的語音具有動態(tài)頻譜包絡(luò)，可避免語音激活檢測，在滿足傳輸語音所需的誤碼率條件下比同類方法具有更高的調(diào)制速率。
[Abstract]:Aiming at the security defects of GSM network and the existing problems of end-to-end voice secure communication, this paper studies the voice secure communication scheme based on voice service channel. In order to realize the compression and transmission of the encrypted speech anti-vocoder, this paper summarizes the functional characteristics of the speech like modulation and demodulation by analyzing the existing methods, and focuses on the study of the similar speech modulation and demodulation technology from two aspects. Firstly, by modeling and analyzing the vocoder, the amplitude and frequency response of the "black box" channel system composed of GSM vocoder is measured, and the similar speech modulation and demodulation algorithm based on OFDM is studied. The algorithm uses OFDM technology to carry the encrypted data onto the modulated signal. By selecting the appropriate subcarrier frequency, the frequency of the signal is limited to the approximate bandpass range of the "black box" system. Therefore it can be demodulated accurately by the corresponding demodulator with less distortion through the vocoder channel. Meanwhile the channel coding and the sequence encryption are added to reduce the error rate and prevent the error diffusion so that the data can resist the compression and transmission of the vocoder. The simulation results show that the algorithm has both low bit error rate and high modulation rate. In addition, according to the speech signal processing characteristics of vocoder, the distortion of vocoder is divided into intra-frame distortion and inter-frame distortion. In order to resist these two kinds of distortion, this paper proposes a dual-codebook speech modulation and demodulation encryption scheme. Adjacent speech frames use different codebook modulation to generate speech-like signals. In order to reduce the intra-frame distortion, the codebook search range is defined in the TIMIT speech database, and the codebook is filtered according to the concept of 'maximum error probability symbol' to generate a set of speech symbols with good adaptability to the vocoder. In order to reduce the inter-frame distortion, the codebook is divided into two parts by merging the hamming distance maximum speech symbol step by step, so that the channel capacity is maximized. The simulation results show that the dual-codebook modulated speech has dynamic spectrum envelope, which can avoid speech activation detection, and has higher modulation rate than the similar method under the condition of satisfying the BER of speech transmission.
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.532

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于增貴;;國外低速聲碼器的發(fā)展概況[J];通信技術(shù);1986年03期

2 張系勇，馮重熙，崔慧娟;用子波包算法改善低速聲碼器性能[J];通信學(xué)報(bào);1996年02期

3 賀天宏,張建偉,崔慧娟,唐昆;聲碼器激勵參數(shù)的描述模型[J];電聲技術(shù);2003年04期

4 羅英軍;曾嶸;劉竹林;趙源;;一種基于TMS320C5409DSP系統(tǒng)的多速率聲碼器設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2007年06期

5 汪石農(nóng);許鋼;;改進(jìn)相位聲碼器的音頻時長變換算法研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年36期

6 蘇曼波;;國外商用聲碼器集錦(14則)[J];通信技術(shù);1982年01期

7 鈕蒔囡;;全數(shù)字化信道聲碼器[J];通信技術(shù);1982年03期

8 李昌立,袁津潤,陳希清,莫福源;通道聲碼器的話音質(zhì)量[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1985年06期

9 V.R.Viswanathan;于增貴;;改進(jìn)窄帶語言傳輸?shù)闹C差線性預(yù)測聲碼器[J];通信技術(shù);1986年02期

10 于增貴;;低速數(shù)字語言傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];通信技術(shù);1987年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 閔剛;蔣永生;楊吉斌;張雄偉;;分段聲碼器中的語音分段算法研究[A];第十三屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2007）論文集[C];2007年

2 蔣冰心;張雄偉;陳顯治;;聲碼器—從實(shí)驗(yàn)室到通信系統(tǒng)[A];第四屆全國人機(jī)語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集[C];1996年

3 崔慧娟;計(jì)哲;何洪華;徐敬德;常亮;趙海軍;;聲碼器技術(shù)在數(shù)字集群系統(tǒng)中應(yīng)用[A];2011'中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

4 曹鐵勇;楊吉斌;鄭國宏;張雄偉;;C3G中自適應(yīng)多速率聲碼器的實(shí)現(xiàn)[A];開創(chuàng)新世紀(jì)的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

5 邱淑仙;;基于TMS320VC5510低功耗低速聲碼器硬件平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2007’促進(jìn)西部發(fā)展聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

6 劉運(yùn)毅;覃團(tuán)發(fā);倪皖蓀;張淑儀;;基于G.729A聲碼器的保密語音通信系統(tǒng)[A];中國聲學(xué)學(xué)會2005年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'05]論文集[C];2005年

7 焦永革;王瑜;王興亮;;基于TMS320C31芯片的1200BPS聲碼器實(shí)現(xiàn)[A];第九屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-99）論文集[C];1999年

8 肖沈陽;劉勝興;;基于WT600A聲碼器的水下語音通信系統(tǒng)研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2013年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

9 丁捷;郭杰;;采用TMS320C25實(shí)現(xiàn)回波對消器與9．6KBPS聲碼器[A];第二屆全國人機(jī)語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集[C];1992年

10 黃文準(zhǔn);茍北峰;程國兵;;AMBE-2000聲碼器在直擴(kuò)抗干擾通信中的應(yīng)用[A];開創(chuàng)新世紀(jì)的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 ;向全I(xiàn)P方向演進(jìn)的無線核心網(wǎng)[N];人民郵電;2003年

2 本報(bào)特約通訊員 王輝東;神奇的順風(fēng)耳[N];解放軍報(bào);2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 周群群;多帶激勵聲碼器關(guān)鍵算法的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉銘;基于可重構(gòu)技術(shù)的聲碼器研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 李忠慧;基于靜音檢測技術(shù)的多帶激勵語音聲碼器的研究[D];南京師范大學(xué);2006年

3 賴長慶;混合激勵線性預(yù)測聲碼器算法的研究[D];電子科技大學(xué);2003年

4 曹建軍;可選模式聲碼器算法研究[D];中國人民解放軍信息工程大學(xué);2003年

5 李天新;SCDMA系統(tǒng)G.729聲碼器的實(shí)現(xiàn)與保護(hù)[D];西南交通大學(xué);2003年

6 暴華偉;可選模式聲碼器算法研究及仿真實(shí)現(xiàn)[D];太原理工大學(xué);2008年

7 陳U

本文編號：2310591