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《东北林业大学》 2005年
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基于声纹信息的身份认证模式与算法的研究

谷志新  
【摘要】:随着信息技术、网络通信和电子交易的迅猛发展,信息安全已成为全球最为热门的研究领域之一。传统的以密码方式进行身份认证的技术日益暴露出很多弊端。为确保信息安全,用人特有的生物特征作为认证手段的技术逐渐发展起来,并形成了新的研究热点。声纹是每个人特有的特征,由于其唯一性,不可替代性,可以作为鉴别身份的一种重要手段,声纹认证技术也逐渐发展成生物鉴别领域的重要分支。声纹认证技术可用在电子商务、身份稽查、司法、公安、加密口令、家用电器等很多领域。 声纹是指用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。声纹认证(Voiceprint Recognition,VpR),即说话人认证(Speaker Recognition)是根据获取声音波形中反映说话人生理、心理和行为特征的特征参数来自动认证说话人身份的技术。声纹认证不是认证语音信号的文字内容,而是认证发出语音信号的说话人的身份。声纹认证技术是交叉运用了心理学、生理学、数字信号处理、人工智能、模式识别等知识的综合性研究课题。本文是基于声纹信息进行的身份认证,其目的在于推动声纹认证技术走向实用化。本文在总结前人工作的基础上,首先详细介绍了声纹认证的基础知识和基本原理,然后主要做了如下工作:根据语音信号产生的离散时域模型,对语音信号进行了预处理、端点检测、提取声纹特征—LPCC,MFCC;深入研究了隐马尔可夫模型,包括马尔可夫链的定义、隐马尔可夫模型的含义及其算法、在实际应用中对隐马尔可夫模型算法的改进等;用MATLAB实现隐马尔可夫模型,根据本论文建立的语音库做了声纹辨认实验,对实验结果进行了分析。 总结认为,本文建立的与文本有关的声纹辨认系统,在对6个人进行训练的实验中系统的识别率达到了83%,系统识别速度较快,并且语音样本容易采集,成本低廉。但是,本文的实验也存在着一些不足:该系统对运算速度要求较高,训练模型的建立时间相对较长。尽管如此,希望本文实验的结果能对同类研究提供了新的参考。虽然声纹认证技术取得了迅猛的发展,声纹认证技术还不理想。主要问题是究竟何种语音特征能唯一地携带声纹认证的特征人们还不是很清楚。由于声纹认证具有广阔的研究价值和市场前景,所以国家正加大投入力度,预期在未来的几年这项技术会更加成熟和完善。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP309

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 彭诗雅;基于声纹识别的身份认证技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 丁爱明;基于MFCC和GMM的说话人识别系统研究[D];河海大学;2006年
3 赵永梅;基于用户浏览路径的协同过滤推荐技术研究[D];西安建筑科技大学;2008年
4 王发智;说话人识别方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 谢春荣;声纹识别技术在司法鉴定中的应用研究[D];厦门大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玲华,杨震,郑宝玉;基于HMM的说话人辨认系统及其改进[J];电讯技术;2003年06期
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3 刘维亭,朱志宇;基于小波网络和HMM的语音识别方法[J];电声技术;2004年11期
4 崔桂香,丁晓明;声纹识别技术应用及一些关键问题[J];计算机安全;2004年07期
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10 忻栋,杨莹春,吴朝晖;基于SVM-HMM混合模型的说话人确认[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 相征;朗朗;王静;;基于基音频能值的端点检测算法[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
4 董建明;刘明柱;刘方圆;丁素玲;;地下水动态预测模型研究[J];安徽农业科学;2011年29期
5 吕军;马晓娜;;汉语孤立词声韵分割算法的研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2008年03期
6 陈蕴谷;;基于谱减法和经验模式分解的语音增强[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年01期
7 徐振辉,马立元;滚动轴承的故障特征提取[J];兵工自动化;2004年01期
8 冯成林,吴淑珍;一种噪声环境下的语音识别方法(线性预测误差法)的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2000年05期
9 黄新宇,吴淑珍;基于单边自相关线性预测噪声中汉语语音识别[J];北京大学学报(自然科学版);2000年05期
10 王炜,刘峰,吴淑珍;RASTA滤波在语音通信质量客观评价中应用的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王成磊;郭治富;董彦良;赵克定;;基于定量反馈理论的双液压马达等同式同步控制器的设计研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 董静;刘健刚;;英语寂语声信号检测[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
4 徐晨;曹辉;;一种语音信号生成的数字模型的研究[A];第二届西安-上海两地声学学术会议论文集[C];2011年
5 李曼曼;杨鸿武;洪宁;杨硕;刘亚丽;;基于EMD的带噪语音端点检测[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
6 黄晓丹;洪青阳;李琳;李稀敏;梁大伟;陈万里;吕伟辰;丘敬云;王薇;;声纹识别语音数据库建设的探讨[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
7 哈妮克孜·伊拉洪;帕力旦·赛力提尼牙孜;那斯尔江·吐尔逊;吾守尔·斯拉木;;维吾尔人说汉语普通话发音特点的声学分析[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年
8 张瑞华;陈国华;颜伟文;陈清光;;基于VC与MATLAB接口技术的LPG储罐重大事故动态模拟评价系统软件开发与应用[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
9 邓立新;杨震;郑宝玉;;一种判别语音静、清、浊三态的新方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
10 方杰;李英;陶泯;;语音信号的一种加权的鲁棒特征参数W_RAS_MFCC[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄湘松;基于混淆网络的汉语语音检索技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 洪弘;基于Hilbert-Huang变换的汉语动态特征分析[D];南京大学;2010年
3 尹伟;基于模型的语音增强方法及质量评估研究[D];武汉大学;2009年
4 曾庆虎;机械传动系统关键零部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 黄丽霞;非特定人鲁棒性语音识别中前端滤波器的研究[D];太原理工大学;2011年
6 韩晓明;基于符号有向图和支持向量机的故障诊断方法的研究[D];太原理工大学;2011年
7 郑永;基于时栅传感器的精密蜗轮副动态检测技术研究[D];合肥工业大学;2011年
8 谢春辉;音频隐藏分析方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 许敏强;基于话者统计特征和SVM的文本无关话者确认研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 包桂兰;基于EPG的蒙古语标准音协同发音研究[D];内蒙古大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
2 王萍;语音情感识别研究[D];山东科技大学;2010年
3 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
4 楼侃;基于DSP的语音信号环境噪声降噪处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
5 靳志强;报告厅环境下语音增强方法研究[D];郑州大学;2010年
6 曹唯伟;基于拼音编码的水下语音通信发射端的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘继芳;基于计算听觉场景分析的混合语音分离研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 徐雯;VDR音频数据数字水印算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王文姝;基于模糊理论的关键词识别算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 刘维巍;语音信号基音周期检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭一博;生物特征识别技术最新动向[J];中国安防产品信息;2004年04期
2 甄斌,吴玺宏,刘志敏,迟惠生;语音识别和说话人识别中各倒谱分量的相对重要性[J];北京大学学报(自然科学版);2001年03期
3 崔林,宋瀚涛,陆玉昌;基于语义相似性的资源协同过滤技术研究[J];北京理工大学学报;2005年05期
4 周长锋;韩力群;;概率神经网络在文本无关说话人识别中的应用[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年01期
5 王铁,张国忠,周淑文;基于竞争神经网络的ABS路面辨识[J];东北大学学报;2003年06期
6 崔亚洲;段刚;;基于Web日志和商品分类的协同过滤推荐系统[J];电子科技大学学报(社科版);2006年03期
7 杨建华;于小宁;;说话人识别中语音特征参数研究[J];大理学院学报;2009年08期
8 赵力,邹采荣,吴镇扬;HMM在说话人识别中的应用[J];电路与系统学报;2001年03期
9 李霄寒,戴蓓倩,方绍武,刘鸣;基于子带HMM和MLP的话者确认系统的噪声鲁棒性研究[J];电路与系统学报;2002年02期
10 丁艳伟;戴玉刚;;基于VQ的说话人识别系统[J];电脑知识与技术;2008年32期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 吕成国;冯朝斌;高钰莹;;用于话者识别的MFCC特征提取方法[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
2 冯晓亮;于水源;;语音识别中三种基于DTW的模板训练方法的比较[A];第八届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈立伟;基于HMM和ANN的汉语语音识别[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 林奕琳;基于语音信号的情感识别研究[D];华南理工大学;2006年
3 宁更新;抗噪声语音识别新技术的研究[D];华南理工大学;2006年
4 李燕萍;说话人辨认中的特征参数提取和鲁棒性技术研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张晓枫;基于小波变换与GMM的说话人识别研究[D];西安电子科技大学;2002年
2 王波;电话信道文本无关说话人识别[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
3 刘永红;说话人识别系统的研究[D];西南交通大学;2003年
4 徐爽;小波分析理论在说话人识别中的应用研究[D];燕山大学;2004年
5 许允喜;语音特征空间映射提高说话人识别性能[D];苏州大学;2004年
6 王吉林;利用矢量量化(VQ)和混合高斯模型(GMM)的说话人识别的研究[D];东南大学;2004年
7 余华;基于HMM的车牌自动识别技术的研究[D];东南大学;2004年
8 张荣强;说话人识别中特征提取的方法研究[D];大连理工大学;2005年
9 王稚慧;基于HMM建模的语音识别算法的研究[D];西安建筑科技大学;2005年
10 张锐;完善我国刑事鉴定程序研究[D];西南政法大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 蒋永生;张雄伟;闵刚;刘光云;陈功;;基于改进的MFCC战场被动声目标识别[J];弹箭与制导学报;2008年06期
2 蒋永生;闵刚;陈功;刘光云;;离散小波变换在被动声目标识别中的应用[J];军事通信技术;2008年02期
3 黄伟;;基于信息融合的语种识别研究[J];科技传播;2009年Z1期
4 罗亚;;基于专家系统的电子商务个性化推荐技术[J];制造业自动化;2012年19期
5 古今;郭立;郑东飞;;一种基于感知特性的鲁棒性语音认证算法[J];中国科学院研究生院学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王心怡;;水下目标辐射噪声听觉特征的提取与识别[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 钱真;视频多模态信息处理的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周翠梅;说话人识别技术的研究与实现[D];大连理工大学;2010年
2 姚建霄;基于STRAIGHT谱的语音识别算法研究[D];五邑大学;2010年
3 金银燕;基于时频特征的说话人识别研究[D];江南大学;2011年
4 陈黎;基于SVM和GMM的说话人辨识方法研究[D];武汉理工大学;2011年
5 胡金平;基于说话人识别的无线门禁系统的应用研究[D];兰州理工大学;2011年
6 陈银燕;基于HMM和GMM天然地震与人工爆破识别算法研究[D];广西师范大学;2011年
7 覃溪;基于文本无关的说话人识别研究[D];广西师范大学;2007年
8 曾番;噪声环境下说话人识别技术研究[D];兰州理工大学;2008年
9 于燕平;基于小波变换和GMM的病态嗓音特征提取及识别研究[D];广西师范大学;2008年
10 刘珊;水下被动目标语音特征和分形特征提取研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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4 方绍武;戴蓓倩;徐文盛;陆伟;;一种鲁棒性的话者确认阈值的设计方法[J];模式识别与人工智能;2000年01期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯遵泽;声纹鉴别及其应用[J];武警学院学报;2002年06期
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3 王英利;论声纹鉴定中复合韵母和鼻韵母中音素间连接形态特征[J];警察技术;2001年05期
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5 深度;;声纹 让“芝麻开门”成现实[J];电脑爱好者;2013年04期
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7 窦光宇;利用电脑识别声纹[J];家庭电子;2003年05期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 单振宇;杨莹春;吴朝晖;;声纹打卡系统[A];第八届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2005年
6 鲍怀翘;;语音学与声纹鉴定[A];语言与法律研究的新视野——语言与法律首届学术研讨会论文集[C];2002年
7 王英利;;关于声纹鉴定技术的若干问题[A];第九届中国语音学学术会议论文集[C];2010年
8 金阳天;;信号增强处理与电话录音声纹鉴定[A];第六届全国现代语音学学术会议论文集(下)[C];2003年
9 李敬阳;崔效义;王莉;冯祖祎;;三种不同录音器材录制的电话对声纹鉴定的影响[A];新世纪的现代语音学——第五届全国现代语音学学术会议论文集[C];2001年
10 金怡珠;张桂清;刘红伟;崔效义;;AV VCS变声语音声纹变化模式研究[A];第九届中国语音学学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 深圳特区报记者 林清容 实习生 刘春宇;声纹鉴定协助破案数百起[N];深圳特区报;2014年
2 本报记者 李婵;用声音当钥匙声纹锁是否更安全[N];北京科技报;2005年
3 张书涛;声纹鉴定:服务侦查破案[N];检察日报;2002年
4 冯祖祎;声纹鉴定:个体识别的又一利器[N];人民公安报;2003年
5 乔地;声纹鉴定技术锁牢一受贿官员[N];科技日报;2007年
6 南方日报记者 洪奕宜 通讯员 粤公宣;“看得见的声音”破案更犀利[N];南方日报;2011年
7 ;解密声纹锁 一声令下,“芝麻开门”[N];广东科技报;2011年
8 曲豆;声纹鉴定找到敲诈人[N];北京科技报;2004年
9 秦刚李厚健;河南洛阳:声纹鉴定锁住受贿证据[N];检察日报;2007年
10 张泽民;中国警方迅速作出反应[N];人民公安报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 潘逸倩;声纹密码技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
2 朱华虹;声纹特征模板保护方法研究[D];华南理工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘大龙;基于感知哈希的音乐声纹检索[D];南京邮电大学;2013年
2 谷志新;基于声纹信息的身份认证模式与算法的研究[D];东北林业大学;2005年
3 章钊;声纹密码识别的关键问题研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 周传平;基于熵的音乐声纹检索算法的研究与实现[D];南京邮电大学;2012年
5 李敏丹;非线性动力学方法在声纹分析中的应用[D];浙江大学;2003年
6 陈乐;声纹分析的非线性动力学方法研究[D];浙江大学;2001年
7 刘明伟;基于声纹及射频识别的轨道车监控系统研究[D];西南交通大学;2011年
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