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《基于壓縮感知的語音信號加密研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（工學(xué)碩士）基于壓縮感知的語音信號加密研究袁嘉棋二○一八年六月分類號：學(xué)校代號：11845UDC:密級：學(xué)號：2111504094廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（工學(xué)碩士）基于壓縮感知的語音信號加密研究袁嘉棋指導(dǎo)老師姓名、職稱：楊祖元教授學(xué)科專業(yè)或領(lǐng)域名稱：控制科學(xué)與工程學(xué)生所屬學(xué)院：自動化學(xué)院論文答辯日期：2018年六月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofE
2、ngineeringScience)TheResearchofSpeechSignalEncryptionBasedonCompressedSensingCandidate:YuanJiaqiSupervisor:Prof.YangZuyuanJune2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要近年以來隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，社會已經(jīng)邁進了大數(shù)據(jù)時代，信息的交流越來越
3、頻繁，數(shù)量也越來越多。語音信號作為一種人類特有的信號，能夠承載較多的信息，因此其安全性一直受到人們的關(guān)注。將語音信號數(shù)字化后如何對語音信號進行加密一直都是研究的熱點問題。而壓縮感知（CompressedSensing，CS）作為近年來新出現(xiàn)的一種采樣理論，能夠利用語音信號的可壓縮性，對其進行處理分析。因此基于壓縮感知研究具有高效高安全性的語音加密方法具有較高的理論和實際意義，本文中主要完成的工作如下：介紹了壓縮感知的基本數(shù)學(xué)模型，將壓縮感知分為三個內(nèi)容來介紹：介紹了信號需要稀疏表示的原因以及一些常用的稀疏表
4、示方法；介紹了需要對信號進行觀測原因以及判斷觀測矩陣相關(guān)性的參數(shù)，并且介紹了常見的一些觀測矩陣；介紹了如何通過求解優(yōu)化問題來對信號重構(gòu)，介紹了常見的一些重構(gòu)算法，還介紹了壓縮感知目前需要繼續(xù)深入研究的一些問題。提出了標(biāo)準(zhǔn)的壓縮感知語音加解密模型，介紹了語音信號的產(chǎn)生原理和特征參數(shù)，介紹了對其進行清濁音分離的辨別方法。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的加密模型，對其進行了預(yù)處理以后，分析了男女聲清濁音信號分別在離散余弦基、離散傅里葉基等正交基下的稀疏性表現(xiàn)，驗證了語音信號的可加密性。分析了把隨機高斯矩陣、隨機貝努利矩陣等觀測矩陣作為
5、密鑰矩陣的解密效果，選擇合適的觀測矩陣作為密鑰矩陣對語音信號加密。選擇多種重構(gòu)算法作為解密方法，分析了語音信號的幀長和密鑰矩陣壓縮比對信號解密恢復(fù)的影響，選擇合適的算法進行解密。提出了一種基于壓縮感知的語音混沌加密模型，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的壓縮感知語音加密模型中對語音信號的分析結(jié)果來選擇合適的密鑰矩陣和語音參數(shù)信息，利用混沌系統(tǒng)的初態(tài)敏感性來增加加密系統(tǒng)的安全性，經(jīng)過貓映射對壓縮后的信息進行置亂來完成加密過程，解密過程將上述過程進行逆向處理。對本模型進行了實驗仿真，測試了隨機信號、男女聲的加解密效果。并且進行了安全性
6、分析，包括其完善保密性和實際保密性，分析證明此模型具有較好的安全性。關(guān)鍵詞：壓縮感知；語音；加密；解密；I廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyinrecentyears,thesocietyhasenteredtheeraofbigdata.Thecommunicationbecomesmoreandmorefrequentandtheamountofdataisbecomingmoreandmore.Asauni
7、quehumansignal,speechsignalcancarrymoreinformation.Sopeoplepaymoreattentiontothesecurityofspeechinformation.Howtoencryptthespeechsignalafterdigitizingthespeechsignalhasalwaysbeenahottopic.CompressedSensing(CS)asanewsampletheoryinrecentyearscantakeadvantage
8、ofthecompressibilityofspeechsignaltoprocessandanalysisspeechsignal.SoresearchthehighefficientandsecurityencryptionmethodofthespeechsignalencryptionbasedonCompressedSensinghashightheoreticalandpracticalsignifi
