声纹识别算法在军事通话中的研究与实现

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近年来,随着图像处理、模式识别和信息传感等技术的不断发展,生物识别技术在军事保密和军事通信领域已展现出广阔的应用前景和巨大的实用价值。在军事通话中,应用声纹识别技术,对发出命令者的身份进行确认,可以有效地避免敌方利用我方电话信道,伪装我指挥员下达假命令,干扰我方军事行动的情况。本文在军事应用的背景下,对通话中对方的身份使用声纹识别算法进行确认,并建立起声纹识别系统,主要完成了以下工作:(1)研究了语音信号特征参数提取的方法,重点针对混合特征系数进行了研究,对线性预测系数(Linear Prediction Coefficient, LPC)、线性倒谱系数(Linear Prediction Cestrum Coefficient, LPCC)、梅尔倒谱系数(Mel Frequency Cepstral Coefficient, MFCC)和差分梅尔倒谱系数(△MFCC)进行了组合分析,提出了组合后的LPC_MFCC(含一阶差分)系数及LPCC+MFCC(含△MFCC)系数,并对它们基于录制语音和随机背景下电话信道语音的识别情况分别进行了实验,最终确定选用LPC_MFCC系数作为特征参数建立声纹识别系统;(2)研究了基于小波变换的语音去噪方法,对不同类型小波的去噪能力差异进行了实验,随后对选用Dbl小波去噪的系统在不同信噪比下的识别能力进行了实验。(3)在军事应用的背景下,选用相关算法,利用MATLAB软件编写出了基于军事通话的声纹识别系统的完整程序,用MATLAB自带的图形用户接口(Graphical User Interface, GUI)设计了仿真平台。(4)利用ICETEK-DM6437-B作为硬件开发平台,对系统的核心部分进行了实现,并对整个系统基于电话信道的识别情况进行了测试和数据分析。通过测试,表明本课题建立的声纹识别系统基本符合设计预想,识别率可以达到80%以上,由于模型并不复杂,识别速度也比较快,具有一定的实用价值。
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