鲍博武,黄一才,郁 滨

(信息工程大学 密码工程学院,河南 郑州 450001)

移动通信网语音通道中的声码器采用语音参数压缩编码,无法传输不具有语音特征的数据[1-4],而端到端语音安全通信需要在用户之间协商密钥并传输加密语音数据。为解决此问题,类语音调制解调方案被提出[5-7]。类语音调制解调通过数据与类语音信号的相互转换实现加密语音信号透传声码器,按照数据处理方式不同,其实现方法可分为参数调制和码本映射[8]。

文献[9]将数据作为语音参数索引,根据LPC线性预测分析模型合成类语音波形,低码率情况下传输效果较好;文献[10]利用共振峰模型,将数据映射为共振峰频率、相位和基音频率来生成类语音波形,编码效率较高。然而,此类基于语音参数模型实现的类语音调制解调方案的参数提取过程复杂且传输误码率较高,影响语音安全通信的通话质量。

码本映射利用数据-波形映射关系,直接将数据映射为一一对应的类语音波形,具有误码率低的特点。文献[11]利用遗传算法在一个子频域集合内搜索最优码本,码本质量较好但搜索空间较大;为减小码本搜索计算量,文献[12]设计了一种启发式算法,在声学语料库中搜索码本,但该方案以最大信道容量为目标,在传输速率较大的情况下,误码率较高;文献[13]在文献[11]基础上优化了遗传算法参数,减少了算法迭代次数但没有提升传输性能。现有的基于码本映射的类语音调制解调方案均针对码本优化问题进行研究,未考虑数据-波形映射对调制解调性能的影响。……