语音加密解密算法研究,仿真和实现-毕业论文 联系客服

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河北工业大学2013届本科毕业设计说明书

60 120 80007000 预处理语音信号波形图预处理语音信号频谱图预处理语音信号倒谱图40100预处理语音信号频谱幅度(dB)f1预处理语音信号幅度f28020预处理语音信号倒频谱幅度q15000频率(Hz)6000500040003000200010000 060040-2020-400-60 01时间 (s)2-20 00.010.02倒频(s)

图2

1 120 2500加密后语音信号波形图加密后语音信号频谱图加密后语音信号倒谱图0.9100加密后语音信号频谱幅度(dB)ef10.8200080加密后语音信号幅度s0.70.60.50.40.30.20.10 01020时间 (s)加密后语音信号倒频谱幅度eq15000频率(Hz)601500401000205000-20 00 00.010.02倒频(s) - 17 -

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图3

0.06 60 80007000 解密后语音信号波形图解密后语音信号频谱图解密后语音信号倒谱图0.0440解密后语音信号频谱幅度(dB)rf1解密后语音信号倒频谱幅度rq15000频率(Hz)解密后语音信号幅度rf2206000500040003000200010000 00.0200-20-0.02-40-0.04-60-0.06 01时间 (s)2-80 00.010.02倒频(s)

图4

由图1和图2可以观察出在量化前后语音信号的声音波形幅度、频谱大小以及倒谱幅度大致相同,由此我们可以用量化的语音信号代替原语音信号进行一系列变换,这样使得数据的变换更简洁。

图3是图2经过混沌系统的logistic映射生成的密钥进行加密之后得到的,由两图对比可知,加密后的语音信号的时域波形已经接近白噪声的特性,频域幅值是在0~5000Hz内平均分布,已经没有语音信号的特点了,倒频谱特性图3也与图2的完全不同,即使该信号在信息传输中被截获,也不能识别出它所携带的信息了,说明混沌系统的logistic映射加密可行。

图4是图3经过混沌系统的logistic映射生成的相同密钥进行解密密之后得到的,由图4与图2对比可知图4与图2除去时域与频域波形幅度值的差异外完全相同,而倒谱图则完全相同。事实上这种完全相同一般是不会发生的,因为本课题设计的没有传输过程,所以恢复的语音信号与量化后的语音信号无误差,而实际中信号会在传输过程中或多或少的都出现误差,因此不会有完全相同的恢复信号。

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图4与图1比较得知,时域与频域的赋值几乎一样,也就是说恢复后的语音信号与原语音信号在误差允许的范围内,这样听到的声音虽然有失真,也就是音调上的差异,但仍然可以分辨出来,这样也可以达到语音信号传输的效果。

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参 考 文 献

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