摘要:公共交換電話網（PSTN，Public Switched Telephone Network）作為一種有線通信網絡，承擔著日常大量的實時語音通信任務，但缺乏有效的安全保密機制，語音內容和說話人身份信息很容易被非法竊聽。目前，針對語音內容的加密技術相對成熟，而針對說話人身份信息的加密處理研究較少。因此，提出一種有效的實時說話人加密處理技術很有必要。

本文基于雙線性變換語音變聲技術原理設計了針對PSTN的語音說話人身份信息加密處理系統。根據PSTN特點，語音信號通過8KHz采樣和8bit量化輸入，經過消除直流分量、加窗分幀、端點檢測等預處理之后計算FFT獲取信號的頻譜，在頻域基于雙線性變換進行頻譜彎折處理，從而實現說話人年齡特征信息的改變，最后通過IFFT恢復時域語音信號輸出。對基于雙線性頻譜彎折的語音說話人年齡特征轉換的性能進行了實驗分析，結果表明：系統能完全實現說話人年齡特征的預定轉換，改變身份特征信息。對系統整個處理時間進行了分析，按照一個復數乘法對應四個實數乘法計算，在短時幀長為30ms的情況下，系統完成一幀轉換的整個處理大約需要53056個時鐘周期，在1.5GHz的CPU條件下，處理時間為35.5us。實驗分析表明，所設計的PSTN語音通信說話人身份信息加密系統能滿足實際應用需要。 

關鍵詞：PSTN；信號預處理；語音年齡變換；快速傅立葉變換；雙線性變換

目錄

摘要

Abstract

第1章 緒論-5

1.1  課題目標和意義-5

1.2  主要研究內容-5

1.3  論文的內容安排-6

第2章 語音轉換理論基礎-7

2.1  快速傅立葉變換-7

2.2  語音信號的預處理-10

2.3  雙線性變換-12

第3章雙線性頻譜彎折說話人身份保密系統設計-14

3.1  系統結構-14

3.2  語音信號的預處理-15

3.3  FFT變換以及雙線性變換-16

3.4  維納濾波-23

3.5  系統的運算時間-25

第4章 結論-26

參考文獻-27

致謝-28