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1、单芯片语音密码机中低速率语音编码研究与实现西安电子科技大学/燃哕嬲摘要随着通信技术和信息安全技术的发展,语音的保密通信技术也受到相关部门的重视,尤其是在政府部门、公安部门和军事通信部门应用非常广泛。虽然语音保密通信在近几年来有了很大的发展,但是由于语音速率不够低使得加密后的语音信号数据量大、占用信道宽和传输速率低。所以当前急需一种低速率语音编码算法来满足语音保密通信的需求。压缩感知理论的提出是近几年来信号处理领域的重大突破。它将信号在某个变换域的稀疏性作为先验信息结合到了信号重构过程中。本文创新性的利用
2、了压缩感知的方法,通过找到一个信号的稀疏表示空间,有效的重构原始语音信号。这一研究必将在信号处理领域发挥巨大的作用。针对当前低速率语音编码的发展背景,本文提出了基于压缩感知的低速率语音编码算法。论文首先对语音编码理论的基本知识进行了介绍;对压缩感知理论在语音编码中的应用进行了研究;提出了基于压缩感知低速语音编码的算法,其中还对压缩感知在语音编码中的应用进行了仿真测试。最后,本文通过仿真测试软件设计了测试环境,主要从主观和客观两个方面对该低速率语音编码算法的性能进行了对比分析。其中对各技术细节采用了仿真测
3、试得出实验数据。此外本文还研究了该低速率语音编码算法在硬件平台上的实现方案。本文中选用了达芬奇系列型开发套件进行运行测试。通过在硬件设备测试,完成了低速率语音编码算法在单芯片上实现的目标,对以后的进一步研究具有重要的理论和实践指导意义。关键字:低速率压缩编码压缩感知线谱对参数单芯片语音密码机,.,...,.嬲...,?,...;;....,..?.,:?目录目录第一章绪论?..语音编码的背景介绍?..语音数字通信系统介绍.语音编码分类及发展方向..语音编码的概念...语音编码的分类...语音编码的发展。
4、.低速率语音编码研究的意义?.本论文的研究工作及结构安排.第二章语音压缩编码基础理论研究.语音信号的特征分析?。..语音声学特征分析??...语音编码基础理论分析?:..语音信号产生的数字模型??....语音可压缩编码的依据..语音编码的极限速率?..衡量语音编码性能的主要指标.语音编码基本技术的研究?。..语音信号的预加重处理..语音信号的加窗处理?..短时平均能量?..短时平均过零率...短时自相关分析...基音周期估值?..多带激励.本章小结第三章压缩感知在语音编码中的应用研究.压缩感知理论的概述
5、。..信号表达的稀疏性..观测矩阵的设计..信号重构算法?...压缩感知的优势Ⅱ单芯片语音密码机中低速率语音编码的研究与实现.压缩感知理论在语音编码中的应用研究..语音信号在离散傅里叶域的压缩感知分析。..语音信号在离散小波域的压缩感知分析..语音信号在离散余弦域的压缩感知分析.压缩感知在其它领域的应用?.本章小结。.第四章基于压缩感知的低速率语音编码算法设计.低速率语音编码模型设计??。..预处理?...基音周期的提取。..子带分析。..线性预测分析??。..增益计算..帧结构及比特分配方案..参数的
6、压缩感知降维算法?..低速率语音解码概述?.编码算法的关键技术?..对线谱对参数进行降维处理技术?。..残差谐波谱的处理技术...自适应谱增强技术.本章小结??。第五章低速率语音编解码算法实现与分析.低速率语音编解码算法在平台的仿真测试..测试环境介绍?..测试平台设计及测试步骤概述:??...主观测试结果分析..客观测试结果分析??...频域情况分析?..语谱特性对比分析??..低速率编码算法与混合激励预测模型的对比分析...比特分配对比分析??一..编码速率分析。.验证测试?。..实现平台..实时数
7、据采集?目录..语音编码应用程序设计..语音线程的执行过程?..平台运行实现.本章小结.第六章总结与展望?..工作总结??...工作展望致谢参考文献?研究生在读期间的研究成果Ⅳ单芯片语音密码机中低速率语音编码的研究与实现第一章绪论第一章绪论本章主要对数字语音通信系统的基本原理以及语音编解码的应用进行了介绍。重点还对当前语音密码机和语音压缩编码的发展和相关背景进行了介绍,最后对本文各章所要研究的内容进行了简单介绍。.语音编码的背景介绍随着通信技术和信息安全技术的飞速发展,语音的保密通信在政府部军事通信领域
8、也得到了广泛的应用。年中国电子科技集团公司所正式宣布了我国首款具有完全自主知识产权的保密系列手机在成都诞生了。这种保密手机通过语音、短信、数据的端到端加密,使通信信息在通信链路的任何节点均以密文方式存储、传输,确保个人通信安全。年据新华社电国家信息安全工程技术中心又成功研制出一款加密手机,将有效解决手机信号泄密问题。据该技术中心有关负责人介绍,这款加密手机使用独立编程软件及具有自主知识产权的保密芯片,其特点是采用密码体制,具有不可丢失性,而
