УДК057.087.1:621.391.26

ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА РЕЧЕВОГО СИГНАЛА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ СИСТЕМ ГОЛОСОВОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ

Файзулаева О.Н., Невлюдов И.Ш.


Читать статью полностью 

Аннотация

Обоснована целесообразность использования речевого сигнала пользователя компьютерных систем в процессе его аутентификации. Рассматривается научная задача повышения отношения сигнал/шум речевого сигнала пользователя системы аутентификации. Объект исследования – процесс ввода и выделения речевого сигнала пользователя системы аутентификации в компьютерных системах и сетях. Исследуются методы и средства ввода и выделения речевого сигнала на фоне внешних помеховых сигналов. Предложены пути повышения качества речевого сигнала пользователя в системах голосовой аутентификации. Поскольку современные компьютерные средства, в том числе и мобильные, оснащены двухканальной звуковой картой, предложено при вводе речевого сигнала системы аутентификации использовать два микрофона. При этом решена задача формирования одного лепестка диаграммы направленности микрофонной решетки в требуемой области регистрации речевого сигнала (от 100 Гц до 8 кГц). Использование на-правленных свойств предложенной микрофонной решетки позволяет в 2–3 раза ослабить воздействие внешних по-меховых сигналов в диапазоне частот от 4 до 8 кГц. Исследованы возможности применения пространственно-временной обработки регистрируемых сигналов при использовании постоянных и адаптивных весовых коэффициентов. Представлены результаты имитационного моделирования предложенной системы ввода и выделения сигналов в процессе цифровой обработки узкополосных сигналов. Предложенные решения позволяют повысить значение отно-шения сигнал/шум регистрируемых полезных сигналов до 10–20 дБ при воздействии внешних помеховых сигналов в диапазоне частот от 4 до 8 кГц. Полученные результаты могут быть полезны специалистам, выполняющим исследо-вания в области распознавания речи, а также различения дикторов.


Ключевые слова: аутентификация, антенная решетка, биометрия, диаграмма направленности, речевой сигнал, квадратурная обработка, микрофон

Список литературы
1.     Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1999. 479 с.
2.     Теоретические основы радиолокации / Под ред. Я.Д. Ширмана. М.: Сов. радио, 1970. 560 c.
3.     Пастушенко О.Н., Невлюдов И.Ш. Анализ качественных показателей биометрических систем аутентификации пользователей. Электронное научное специализированное издание – журнал «Проблемы телекоммуникаций». 2012. № 4 (9). С. 96–103.
4.     Murthy H.A., Beaufays F., Heck K.P., Weintraub M. Robust text-independent speaker identification over telephone channels // IEEE Transactions on Speech and Audio Processing. 1999. V.7. N 5. P. 554–568.
5.     Wang L., Kitaoka N., Nakagawa S. Robust distant speaker recognition based on position-dependent CMN by combining speaker-specific GMM with speaker-adapted HMM // Speech Communication. 2007. V. 49. N 6. P. 501–513.
6.     Мокрецов А.В. Алгоритм и устройство с адаптивным управлением характеристикой направленности на основе пространственно временной обработки сигналов: автореф. дисс… канд. техн. наук: 05.12.04.  Таганрог, 2012. 16 с.
7.     Сорокин В.Н., Вьюгин В.В., Тананыкин А.А. Распознавание  личности по голосу: аналитический обзор // Информационные процессы. 2012. Т. 12. №1. С. 1–30.
8.     Монзинго Р.А.,  Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию. М.: Радио и связь, 1986. 448 с.
9.     Лосев Ю.И., Бердников А.Г., Гойхман Э.Ш., Сизов Б.Д. Адаптивная компенсация помех в каналах связи. М.: Радио и связь, 1988. 208 с.
10.Besacier L., Bonastre J.-F. Subband architecture for automatic speaker  recognition // Signal Processing. 2000. V. 80. N 7. P. 1245–1259.
11.Lu X., Dang J. An investigation of dependencies between frequency components and speaker characteristics for text-independent speaker identification // Speech Communication. 2007. V.50. N 4. P. 312–322.
12.Белоусова Е.Э., Пастушенко Н.С., Пастушенко О.Н. Анализ влияния частоты дискретизации на качество формирования квадратурной составляющей аналитического сигнала // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т 1. № 9 (61). С. 8–13.
13.Widrow B. Adaptive noise cancelling: principles and applications // Proceedings of the IEEE. 1975. V. 63. N 12. P. 1692–1716.
14.Белоусова Е.Э., Пастушенко О.Н. Анализ влияния частоты дискретизации на качество формирования квадратурной составляющей для некоторых сигналов // Радиотехника. 2013. № 172. С. 141–146.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика