The 25 reference contexts in paper V. Zheleznyak K., K. Rakhanau Ya., В. Железняк К., К. Раханов Я. (2016) “Широкополосная линейно-частотная модуляция сигнала для оценки разборчивости речи в каналах утечки информации // Broadband linear frequency modulation assessment for speech intelligibility in channels of information leakage” / spz:neicon:vestift:y:2014:i:2:p:88-95

  1. Start
    649
    Prefix
    Защита речевой информации на объекте информатизации в значительной мере опре деляется полнотой исследований по выявлению ее каналов утечки (КУ). Защищенность объекта информатизации оценивают выделенным измерительным сигналом в КУ речевой информации на основании нормативного критерия
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Точность оценки нормативного критерия характеризует степень приближения результатов к истинному значению измеряемой величины, а на практике – к ее действительному значению [2], что непосредственно связано с погрешностью.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    826
    Prefix
    Защищенность объекта информатизации оценивают выделенным измерительным сигналом в КУ речевой информации на основании нормативного критерия [1]. Точность оценки нормативного критерия характеризует степень приближения результатов к истинному значению измеряемой величины, а на практике – к ее действительному значению
    Exact
    [2]
    Suffix
    , что непосредственно связано с погрешностью. Анализ методической (теоретической) погрешности позволяет совершенствовать метод измерений, устанавливать потенциальные точностные возможности метода и ограничивающие факторы.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    1336
    Prefix
    Цель работы – обоснование преимуществ нового метода широкополосной линейно­частотной модуляции сигнала для оценки разборчивости речи, превосходящего известные методы по величине методической погрешности в КУ, разрешающей способности по частоте. Распространенные методы в США (%Alcons)
    Exact
    [3, 4]
    Suffix
    и Германии (коэффициенты четкости C50 и C80) [5], ориентированные, в первую очередь, на фонетическую особенность речи, как и группа международных методов (STI, RASTI, STITEL и STIPA) [6], одновременно учитывающих влияние и шумовых, и реверберационных помех, не учитывают все факторы, влияющие на методическую погрешность.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    1388
    Prefix
    Цель работы – обоснование преимуществ нового метода широкополосной линейно­частотной модуляции сигнала для оценки разборчивости речи, превосходящего известные методы по величине методической погрешности в КУ, разрешающей способности по частоте. Распространенные методы в США (%Alcons) [3, 4] и Германии (коэффициенты четкости C50 и C80)
    Exact
    [5]
    Suffix
    , ориентированные, в первую очередь, на фонетическую особенность речи, как и группа международных методов (STI, RASTI, STITEL и STIPA) [6], одновременно учитывающих влияние и шумовых, и реверберационных помех, не учитывают все факторы, влияющие на методическую погрешность.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    1535
    Prefix
    Распространенные методы в США (%Alcons) [3, 4] и Германии (коэффициенты четкости C50 и C80) [5], ориентированные, в первую очередь, на фонетическую особенность речи, как и группа международных методов (STI, RASTI, STITEL и STIPA)
    Exact
    [6]
    Suffix
    , одновременно учитывающих влияние и шумовых, и реверберационных помех, не учитывают все факторы, влияющие на методическую погрешность. Проанализируем методы оценки защищенности речевой информации в октавных полосах шу мовым сигналом и полосах равной разборчивости гармоническим сигналом, действующие в Республике Беларусь согласно СТБ 34.101.29–2011.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    2236
    Prefix
    Шумовой сигнал рассматривают как случайный процесс с нормальным законом распределения плотности вероятности, основные параметры которого – математическое ожидание, дисперсия и корреляционная характеристика. Минимальный пороговый уровень шумового сигнала на фоне шума (подчиненного нормальному закону) получен в
    Exact
    [7]
    Suffix
    и представлен следующим выражением: 22 ОПТ2 2 NS Sln 1ln 1, SNN N p Z g ss s =+- + sss  s (1) где σS, σN – среднеквадратические отклонения сигнала и шума; p, g – вероятности наличия и отсутствия шумового сигнала соответственно.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    3212
    Prefix
    Следовательно, с одной стороны, пороговый уровень шумового сигнала ОПТZ является положительным и не позволяет обнаруживать шумовой сигнал под фоновыми (естественными) шумами, тем самым ограничивая предельную чувствительность оценки. С другой стороны, уровень речевого и шумового сигнала Ps не должен превышать 84 дБ, так как деформируется спектр речевого сигнала
    Exact
    [8, 9]
    Suffix
    и нарушаются санитарные нормы [10]. Это ограничивает использование шумового сигнала, а превышение уровня 84 дБ обусловливает значительную методическую погрешность. Для измерения уровней шумовых акустических сигналов используют шумомер, не облада­ ющий пространственной избирательностью диаграммы направленности акустического приемника (микрофона).
    (check this in PDF content)

  8. Start
    3249
    Prefix
    , с одной стороны, пороговый уровень шумового сигнала ОПТZ является положительным и не позволяет обнаруживать шумовой сигнал под фоновыми (естественными) шумами, тем самым ограничивая предельную чувствительность оценки. С другой стороны, уровень речевого и шумового сигнала Ps не должен превышать 84 дБ, так как деформируется спектр речевого сигнала [8, 9] и нарушаются санитарные нормы
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Это ограничивает использование шумового сигнала, а превышение уровня 84 дБ обусловливает значительную методическую погрешность. Для измерения уровней шумовых акустических сигналов используют шумомер, не облада­ ющий пространственной избирательностью диаграммы направленности акустического приемника (микрофона).
    (check this in PDF content)

  9. Start
    3848
    Prefix
    Он также не избирателен к искусственным помехам, что вносит значительные методические погрешности в результаты измерения. Метод гармонического измерительного сигнала. Гармонический сигнал научно обоснован в качестве измерительного сигнала корреляционной теорией разборчивости речи
    Exact
    [1]
    Suffix
    и апробирован в измерительных автоматизированных системах К6­6 (Российская Федерация), ФИЛИН­А (Республика Беларусь). Для обработки гармонического сигнала используют согласованный квадратурный приемник [11], нечувствительный к начальной фазе измерительного сигнала.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    4056
    Prefix
    Гармонический сигнал научно обоснован в качестве измерительного сигнала корреляционной теорией разборчивости речи [1] и апробирован в измерительных автоматизированных системах К6­6 (Российская Федерация), ФИЛИН­А (Республика Беларусь). Для обработки гармонического сигнала используют согласованный квадратурный приемник
    Exact
    [11]
    Suffix
    , нечувствительный к начальной фазе измерительного сигнала. Высокая селективность согласованного приемника решает задачу достоверного выявления из мерительного сигнала во всех КУ речевой информации (акустического, виброакустического, магнитного, электрического, электроакустического, побочных высокочастотных электромагнитных излучений и наводок, при подключении измерительной автоматизированной
    (check this in PDF content)

  11. Start
    4688
    Prefix
    , магнитного, электрического, электроакустического, побочных высокочастотных электромагнитных излучений и наводок, при подключении измерительной автоматизированной системы к низкочастотному выходу измерительного приемника). Гармоничный сигнал в отличие от шумового сигнала не имеет факторов, снижающих методическую погрешность измерения. Как следует из корреляционной теории разборчивости речи
    Exact
    [1]
    Suffix
    , относительная среднеквадратическая погрешность оценки разборчивости зависит от отношения сигнал/шум и представлена следующим выражением: 2 2 max 1 1 n sns n P PPP P ξ == ξ++ , (2) где Ps, Pn – мощность сигнала и мощность шума на выходе приемника.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    5382
    Prefix
    При слабом измерительном сигнале в шумах высокого уровня время его выделения увеличивается. При этом происходят его накопление (увеличение отношения сигнал/шум) и уменьшение деформации спектральной плотности ограниченного гармонического сигнала
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    . Локальная измерительная схема для гармонического сигнала обладает преимуществом по сравнению со схемой измерения для шумового сигнала – установлены метрологические требования на величины погрешности и чувствительности.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    6715
    Prefix
    Метод широкополосной линейно-частотной модуляции сигнала. Среди множества сложных сигналов преимуществами обладает сигнал широкополосной линейно­частотной модуляции (ШЛЧМ), основные характеристики которого представлены в
    Exact
    [14]
    Suffix
    . В отличие от гармонического сигнала ШЛЧМ­сигнал позволяет расширить возможность оценки защищенности речи и контролировать полосы частот (полосы равной разборчивости), на которые разбивается спектр речевого сигнала, а не отдельные точки на оси.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    7155
    Prefix
    ШЛЧМ­сигнал позволяет расширить возможность оценки защищенности речи и контролировать полосы частот (полосы равной разборчивости), на которые разбивается спектр речевого сигнала, а не отдельные точки на оси. Для снижения методической погрешности оценки защищенности речи впервые предложены метод и устройство с использованием ШЛЧМ­сигнала с большой базой в качестве измерительного сигнала
    Exact
    [15, 16]
    Suffix
    , который имеет значительные преимущества перед узкополосным сигналом линейно­частотной модуляции. Недостатком измерительного ШЛЧМ­сигнала является наличие порогового эффекта [17]. При уменьшении отношения сигнал/шум до определенного значения (порога) наблюдается резкое снижение возможности выделения сигнала из шумов.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    7337
    Prefix
    Для снижения методической погрешности оценки защищенности речи впервые предложены метод и устройство с использованием ШЛЧМ­сигнала с большой базой в качестве измерительного сигнала [15, 16], который имеет значительные преимущества перед узкополосным сигналом линейно­частотной модуляции. Недостатком измерительного ШЛЧМ­сигнала является наличие порогового эффекта
    Exact
    [17]
    Suffix
    . При уменьшении отношения сигнал/шум до определенного значения (порога) наблюдается резкое снижение возможности выделения сигнала из шумов. Снижение порогового эффекта ШЛЧМ­ сигнала осуществляется с помощью синхронного накопления [18].
    (check this in PDF content)

  16. Start
    7579
    Prefix
    При уменьшении отношения сигнал/шум до определенного значения (порога) наблюдается резкое снижение возможности выделения сигнала из шумов. Снижение порогового эффекта ШЛЧМ­ сигнала осуществляется с помощью синхронного накопления
    Exact
    [18]
    Suffix
    . На практике случайное запаздывание измерительного ШЛЧМ­сигнала при прохождении через среду распространения обусловливает отклонение мгновенного значения частоты. Пороговый эффект снижен синхронным накоплением спектральных составляющих ШЛЧМ­ сигнала, полученных быстрым преобразованием Фурье, при исключении влияния отклонения мгновенного значения частоты и случайной фазы для снижения порогового
    (check this in PDF content)

  17. Start
    9014
    Prefix
    Для учета тонкой структуры сигналов линейной частотно­временной модуляции предлагается использование техники совместных частотно­временных описаний сигналов. Среди множества форм частотно­временных описаний предпочтение отдается функции плотности распределения сигнальной энергии Вигнера
    Exact
    [19]
    Suffix
    : ( , )*( / 2) ( / 2)exp( 2 ) , Pwft Zt Ztaajfd ∞ -∞ =-τ+τ- p τ τ∫ (4) где () () ()aZ t Zt jZt= + – аналитический сигнал; ()Zt – преобразование Гильберта действительного сигнала ()Zt; * – знак комплексного сопряжения.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    9466
    Prefix
    Главное достоинство распределения Вигнера состоит в том, что оно обладает свойством максимальной локализации сигнальной энергии, благодаря чему возможно измерять параметры сигнала на интервале частот ШЛЧМ­сигнала
    Exact
    [20]
    Suffix
    . Дискретная форма записи распределения Вигнера (4) представлена следующим выражением [21–23]: 12 * 1 (,) 2( ) ( ), Nkmj aaM mN PwknZnmZnme -p=-+ =-+∑ (5) где M > 2N – 1; k ∈–N + 1... N – 1; () () ()aZ t Zt jZt= + – аналитический сигнал; ()Zt – преобразование Гильберта действительного сигнала ()Zt; * – знак комплексного сопряжения.
    (check this in PDF content)

  19. Start
    9557
    Prefix
    Главное достоинство распределения Вигнера состоит в том, что оно обладает свойством максимальной локализации сигнальной энергии, благодаря чему возможно измерять параметры сигнала на интервале частот ШЛЧМ­сигнала [20]. Дискретная форма записи распределения Вигнера (4) представлена следующим выражением
    Exact
    [21–23]
    Suffix
    : 12 * 1 (,) 2( ) ( ), Nkmj aaM mN PwknZnmZnme -p=-+ =-+∑ (5) где M > 2N – 1; k ∈–N + 1... N – 1; () () ()aZ t Zt jZt= + – аналитический сигнал; ()Zt – преобразование Гильберта действительного сигнала ()Zt; * – знак комплексного сопряжения.
    (check this in PDF content)

  20. Start
    9973
    Prefix
    N – 1; () () ()aZ t Zt jZt= + – аналитический сигнал; ()Zt – преобразование Гильберта действительного сигнала ()Zt; * – знак комплексного сопряжения. Отметим, что процедура перехода от аналоговой формы распределения Вигнера к дискретной форме не является тривиальной. Подробное описание этой процедуры приведено в
    Exact
    [21–23]
    Suffix
    . Из выражения (5) следует, что для обработки аналогового сигнала он должен быть предварительно дискретизирован с тактовой частотой, более чем вдвое превышающей частоту дискретизации Котельникова.
    (check this in PDF content)

  21. Start
    10270
    Prefix
    Из выражения (5) следует, что для обработки аналогового сигнала он должен быть предварительно дискретизирован с тактовой частотой, более чем вдвое превышающей частоту дискретизации Котельникова. Практически для наиболее достоверного выделения слабого сигнала в шумах высокого уровня в
    Exact
    [13]
    Suffix
    обосновано применение величины частоты дискретизации в десять или двадцать раз выше значения частоты дискретизации Котельникова. Процедура вычисления аналитического сигнала (5) заключается в следующем [24]: быстрым преобразованием Фурье вычисляется спектр смеси ШЛЧМ­сигнала плюс шум; спектр для отрицательных значений частот обнуляется.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    10475
    Prefix
    Практически для наиболее достоверного выделения слабого сигнала в шумах высокого уровня в [13] обосновано применение величины частоты дискретизации в десять или двадцать раз выше значения частоты дискретизации Котельникова. Процедура вычисления аналитического сигнала (5) заключается в следующем
    Exact
    [24]
    Suffix
    : быстрым преобразованием Фурье вычисляется спектр смеси ШЛЧМ­сигнала плюс шум; спектр для отрицательных значений частот обнуляется. Спектр для положительных значений частот умножается на два; осуществляется обратное быстрое преобразование Фурье.
    (check this in PDF content)

  23. Start
    12701
    Prefix
    Принципиальное отличие разработанного ПАК от существующих комплексов заключается во внедрении в него нового метода ШЛЧМ­сигнала для оценки разборчивости речи. Метод гармонического сигнала реализован в ПАК для сравнительной оценки с методом ШЛЧМ­сигнала. В качестве излучателя сигнала использовалась акустическая система активная
    Exact
    [25]
    Suffix
    . Излу ча­ тель формирует акустическое поле на расстоянии 1 м от плоскости излучателя с уровнями 84, 74, 64 дБ. Акустическая система на расстоянии 1 м не излучает магнитные и электрические поля рассеивания благодаря их компенсации (соответствует 1­й категории защищенности).
    (check this in PDF content)

  24. Start
    17137
    Prefix
    Инстру мен­ тальная погрешность ПАК ±3%. Теоретическая величина разборчивости речи в аналогичных условиях, полученная на базе математической модели формирования параметров звукоослабления оконным ограждением
    Exact
    [26]
    Suffix
    и корреляционной теории разборчивости речи [1], составила 19,3%. Приняв в качестве действительного значения разборчивости речи величину теоретической разборчивости речи, получены абсолютная и относительная погрешности, которые представлены в таблице.
    (check this in PDF content)

  25. Start
    17185
    Prefix
    Теоретическая величина разборчивости речи в аналогичных условиях, полученная на базе математической модели формирования параметров звукоослабления оконным ограждением [26] и корреляционной теории разборчивости речи
    Exact
    [1]
    Suffix
    , составила 19,3%. Приняв в качестве действительного значения разборчивости речи величину теоретической разборчивости речи, получены абсолютная и относительная погрешности, которые представлены в таблице.
    (check this in PDF content)