語(yǔ)音加密解密算法研究及仿真和實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目木設(shè)計(jì)方案-文庫(kù)吧資料
2025-05-09 13:16本頁(yè)面
【正文】 數(shù)據(jù)并不影響用戶對(duì)聲音的判斷，這是語(yǔ)音信號(hào)能夠傳輸?shù)幕A(chǔ)。f2=ceil(y*1000)。）； 語(yǔ)音信號(hào)變換(2)在將語(yǔ)音信號(hào)讀入時(shí)matlab就已將連續(xù)的語(yǔ)音信號(hào)時(shí)間離散化并存入文件，要將該時(shí)間離散化的信號(hào)變成數(shù)字化信號(hào)還需將各個(gè)時(shí)間離散化信號(hào)值取整，以便于將信號(hào)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。）；c = fft(log(abs（x）+eps))；%倒頻譜計(jì)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(huà)倒譜圖legend（39。）；ylabel（39。）；xlabel（39。）；x = fft（y．*hamming（length（y）））；%作加窗傅立葉變換fm=5000*length(x)/fs； ％限定頻率范圍f =（0:fm）*fs/length（x）；％確定頻率刻度subplot（3,1,2）；plot（f,20*log10（abs（x（1:length（f）））+eps））； ％畫(huà)頻譜圖legend（39。）；ylabel（39。）；xlabel（39。（65000））； ％讀入一段語(yǔ)音數(shù)據(jù)t =（0:length(y)1）/fs；％計(jì)算樣本時(shí)刻subplot（3,1,1）； ％確定顯示位置plot（t,y）； ％畫(huà)波形圖legend（39。：［y,fs］= wavread（39。我們知道，以看作是加窗后函數(shù)的傅里葉變換，為了實(shí)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(diǎn)數(shù)。其計(jì)算公式為： (22)該分析方法受傳感器的測(cè)點(diǎn)位置及傳輸途徑的影響小，能將原來(lái)頻譜圖上成族的邊頻帶譜線簡(jiǎn)化為單根譜線，以便提取、分析原頻譜圖上肉眼難以識(shí)別的周期性信號(hào)。在語(yǔ)音識(shí)別中中可采用倒譜變換來(lái)觀察語(yǔ)音信號(hào)的各種特點(diǎn)如基頻，從而來(lái)區(qū)別兩種語(yǔ)音信號(hào)。[13](3)短時(shí)傅里葉反變換（倒譜分析）:傅里葉變換建立了信號(hào)從時(shí)域到頻域的變換橋梁，而傅里葉反變換則建立了信號(hào)從頻域到時(shí)域的變換橋梁這兩個(gè)域之間的變換為一對(duì)一映射關(guān)系。另一種解釋是從時(shí)間軸方向來(lái)理解，當(dāng)頻率固定時(shí)，例如ω=ωk，則可以看作是信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)中心頻率為ωk的帶通濾波器產(chǎn)生的輸出。可以從兩個(gè)角度理解函數(shù)的物理意義：第一種解釋是，當(dāng)n固定時(shí)，如n=n0,則 是將窗函數(shù)的起點(diǎn)移至n0處截取信號(hào)x(n)，再做傅里葉變換而得到的一個(gè)頻譜函數(shù)。如同在時(shí)域特征分析中用到的一樣，這里的傅里葉頻譜分析也采用相同的短時(shí)分析技術(shù)。(2) 短時(shí)傅里葉變換（頻譜分析）：傅里葉頻譜分析的基礎(chǔ)是傅里葉變換，用傅里葉變換及其反變換可以求得傅里葉譜、自相關(guān)函數(shù)、功率譜、倒譜。語(yǔ)音波是一個(gè)非平穩(wěn)過(guò)程，因此適用于周期、瞬變或平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)傅里葉變換不能直接表示語(yǔ)音信號(hào)，而應(yīng)該用短時(shí)傅里葉變換對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析，相應(yīng)的頻譜稱為“短時(shí)譜”。事實(shí)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(huì)因?yàn)槊魑亩孤缎畔?，保證了語(yǔ)音信號(hào)的通信安全。x。例：讀取并播放聲音文件“”，截取其左聲道中第二秒鐘的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，將它重復(fù)三遍后再播放，然后顯示比較這兩組語(yǔ)音數(shù)據(jù)的波形圖，最后將處理后的數(shù)據(jù)以單聲道寫入文檔“”并保存。[17]用matlab可以對(duì)語(yǔ)音文檔進(jìn)行讀取,寫入和播放。在 5～50ms 的范圍內(nèi)，語(yǔ)音的頻譜特性和一些物理特征參數(shù)（短時(shí)能量、平均幅度、短時(shí)平均過(guò)零率）基本保持不變或者變化很緩慢，這就是語(yǔ)音信號(hào)的短時(shí)平穩(wěn)性。時(shí)域特點(diǎn)：語(yǔ)音信號(hào)是一種典型的非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)。2 語(yǔ)音信號(hào)讀取與預(yù)處理 語(yǔ)音信號(hào)的特點(diǎn)與選取頻率特點(diǎn)：語(yǔ)音信號(hào)是隨時(shí)變化的一維信號(hào)，它的頻率范圍可達(dá)10KHz 以上，但是對(duì)于語(yǔ)音的清晰度和可懂性有明顯影響的頻率成分，最高約為 。（3） 學(xué)會(huì)應(yīng)用對(duì)稱密碼體制的加密解密原理對(duì)語(yǔ)音信號(hào)變換成的明文流進(jìn)行加密解密。（2） 實(shí)現(xiàn)將語(yǔ)音連續(xù)信號(hào)進(jìn)行離散取整，并將十進(jìn)制的信號(hào)(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。最后將原語(yǔ)音信號(hào)，加密后的語(yǔ)音信號(hào)與恢復(fù)后的語(yǔ)音信號(hào)的三個(gè)圖進(jìn)行對(duì)比，觀察加密解密效果。然后將明文流與密鑰流進(jìn)行異或得出密文流，并各自畫(huà)出三種序列流的頻譜圖與倒譜圖作為對(duì)照。優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，根據(jù)仿真中出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，最終得出較好的語(yǔ)音加密效果。從實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō),解密過(guò)程是加密過(guò)程的逆運(yùn)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。而解密過(guò)程是把由算法產(chǎn)生的解密鑰{Yn}作用于加密產(chǎn)生的密文{Fn}中,其作用的結(jié)果輸出至信宿。目前,“對(duì)稱式”的加密技術(shù)被廣泛采用。就加密技術(shù)而言,一般來(lái)說(shuō)分成兩大類,“對(duì)稱式”和“非對(duì)稱式”。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(gè)密鑰就可確定一對(duì)具體的加密變換和解密變換。盡管對(duì)混沌的研究才進(jìn)行初始階段，目前僅是對(duì)實(shí)時(shí)語(yǔ)音進(jìn)行加密研究，加密時(shí)的隱蔽性、加密手段的復(fù)雜性等問(wèn)題還有待于加強(qiáng)，但相信隨著對(duì)混沌研究工作的不斷開(kāi)展，基于混沌的加密手段將更加成熟，混
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