語音加密解密算法研究及仿真和實現(xiàn)項目木設(shè)計方案(存儲版)
【正文】 響到語音信號的保密性。并且由于混沌對于初始特征值以及系統(tǒng)參數(shù)的敏感性更加加強(qiáng)了加密信號被破解的難度，這樣就起到了增加信號安全性的效果。現(xiàn)在，研究者們都看到了傳統(tǒng)密碼學(xué)存在的不足，而混沌作為一種非線性現(xiàn)象，有許多值得利用的性質(zhì)，或許能夠為密碼學(xué)的發(fā)展提供新的思路，為保密通信提供更好的手段。就加密技術(shù)而言,一般來說分成兩大類,“對稱式”和“非對稱式”。優(yōu)化設(shè)計方案，根據(jù)仿真中出現(xiàn)的問題對算法進(jìn)行改進(jìn)，最終得出較好的語音加密效果。（3） 學(xué)會應(yīng)用對稱密碼體制的加密解密原理對語音信號變換成的明文流進(jìn)行加密解密。[17]用matlab可以對語音文檔進(jìn)行讀取,寫入和播放。語音波是一個非平穩(wěn)過程，因此適用于周期、瞬變或平穩(wěn)隨機(jī)信號的標(biāo)準(zhǔn)傅里葉變換不能直接表示語音信號，而應(yīng)該用短時傅里葉變換對語音信號的頻譜進(jìn)行分析，相應(yīng)的頻譜稱為“短時譜”。另一種解釋是從時間軸方向來理解，當(dāng)頻率固定時，例如ω=ωk，則可以看作是信號經(jīng)過一個中心頻率為ωk的帶通濾波器產(chǎn)生的輸出。我們知道，以看作是加窗后函數(shù)的傅里葉變換，為了實現(xiàn)反變換，將進(jìn)行頻率采樣，即令ωk=2πk/L，則有 (23)其中，L為頻率采樣點數(shù)。）；ylabel（39。）；c = fft(log(abs（x）+eps))；%倒頻譜計算ms1 = fs/1000；ms20 = fs/50；q = （ms1:ms20）/fs；％確定倒頻刻度subplot（3，1，3）；plot(q，abs(c(ms1:ms20)))； ％畫倒譜圖legend（39。f2=ceil(y*1000)。當(dāng)μ=1 + = μ = ，Logistic 映射存在周期 3 解，緊接著有周期 周期 12 等窗口。 混沌加密方案的具體流程基于流加密思想，實現(xiàn)對明文的逐位加密。該操作一直持續(xù)到將所有明文信息位加密完為止由于μ、初始狀態(tài)值、初始迭代次數(shù)皆可選擇，因此，即使在明文信息中出現(xiàn)的重復(fù)字符，加密后也會產(chǎn)生不同的密文。第二步：調(diào)用函數(shù)來自定義兩個系統(tǒng)的初始迭代次數(shù)、初始值與系統(tǒng)參數(shù)，并將賦值結(jié)果送給混沌系統(tǒng)的logistic映射的表達(dá)式進(jìn)行初始迭代，最終得出生成密鑰流的初始值。第九步：將此一維明文流序列連續(xù)七個數(shù)據(jù)為一組轉(zhuǎn)換成二維的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，注意轉(zhuǎn)換時的順序。圖4是圖3經(jīng)過混沌系統(tǒng)的logistic映射生成的相同密鑰進(jìn)行解密密之后得到的，由圖4與圖2對比可知圖4與圖2除去時域與頻域波形幅度值的差異外完全相同，而倒譜圖則完全相同。在這里我要感謝老師的精心指導(dǎo)并表達(dá)我誠摯的謝意與崇高的敬意。圖1圖2圖3圖4由圖1和圖2可以觀察出在量化前后語音信號的聲音波形幅度、頻譜大小以及倒譜幅度大致相同，由此我們可以用量化的語音信號代替原語音信號進(jìn)行一系列變換，這樣使得數(shù)據(jù)的變換更簡潔。第七步：畫出密文流序列的波形圖，頻譜圖以及倒譜圖，以便于觀察混沌logistic映射加密的效果。本課題即采用對稱密碼體制進(jìn)行解密，在已設(shè)計出的混沌logistic映射加密鑰的基礎(chǔ)上，解密時只需將加密鑰與密文流異或即可恢復(fù)明文序列，也就完成了對語音信號的解密過程。如果兩個映射分別表示為f1和f2，如果 f1(xm) f2(yn)，產(chǎn)生二進(jìn)制位‘1’；否則，產(chǎn)生二進(jìn)制位‘0’。圖32 logistic映射分岔圖上圖繪出了當(dāng)x在[0，1]之間取值，在[，]之間取值時logistic映射分岔圖，當(dāng)μ= 時，進(jìn)入混沌狀態(tài)。當(dāng)μ超過3時，其解軌跡出現(xiàn)分岔，而且一分再分，分岔點出現(xiàn)得越來越快，當(dāng)μ= 時，進(jìn)入混沌狀態(tài)。）； 語音信號變換(2)在將語音信號讀入時matlab就已將連續(xù)的語音信號時間離散化并存入文件，要將該時間離散化的信號變成數(shù)字化信號還需將各個時間離散化信號值取整，以便于將信號轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密解密等一系列操作。）；ylabel（39。）；xlabel（39。其計算公式為： (22)該分析方法受傳感器的測點位置及傳輸途徑的影響小，能將原來頻譜圖上成族的邊頻帶譜線簡化為單根譜線，以便提取、分析原頻譜圖上肉眼難以識別的周期性信號。可以從兩個角度理解函數(shù)的物理意義：第一種解釋是，當(dāng)n固定時，如n=n0,則 是將窗函數(shù)的起點移至n0處截取信號x(n)，再做傅里葉變換而得到的一個頻譜函數(shù)。事實上由于密鑰的不同即使相同的明文信息得到的密文也不相同，這樣的保密通信不會因為明文而泄露信息，保證了語音信號的通信安全。在 5～50ms 的范圍內(nèi)，語音的頻譜特性和一些物理特征參數(shù)（短時能量、平均幅度、短時平均過零率）基本保持不變或者變化很緩慢，這就是語音信號的短時平穩(wěn)性。（2） 實現(xiàn)將語音連續(xù)信號進(jìn)行離散取整，并將十進(jìn)制的信號(有正有負(fù))轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制的序列流，注意序列變換的行列順序。從實質(zhì)上來說,解密過程是加密過程的逆運算,它的目的是為了從密文中剔除加密鑰,使得密文僅余下明文信息。從明文到密文的變換稱為加密，從密文到明文的變換稱為解密，加密和解密都是在密鑰的控制下進(jìn)行的，給定一個密鑰就可確定一對具體的加密變換和解密變換。以混沌系統(tǒng)作為加密手段的通信從最開始的混沌調(diào)制、混沌鍵控、混沌掩蓋等模擬方式轉(zhuǎn)變?yōu)轭l譜效率高、儀器參數(shù)易于調(diào)節(jié)的數(shù)字方式。原語音信號在用混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的密鑰流進(jìn)行加密以后
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