申请/专利权人：中国科学技术大学

申请日：2020-12-11

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN112581975B

主分类号：G10L25/45

分类号：G10L25/45;G10L25/51;G10L25/78

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.04.16#实质审查的生效;2021.03.30#公开

摘要：本发明公开了一种基于信号混叠和双声道相关性的超声波语音指令防御方法，利用了部分录音设备录入超声波攻击信号时产生的混叠现象。检测录音音频是否存在混叠信号，即可判断该音频为合法音频还是攻击信号。此外，有些录音设备具有多个麦克风，利用超声波攻击信号在多个麦克风之间录音结果相关性的差异，也能区分攻击信号和合法录音；测试表明本发明上述方案的防御效果优于现有方案。

主权项：1.一种基于信号混叠和双声道相关性的超声波语音指令防御方法，其特征在于，包括：当采用双麦克风录音时，利用双声道的相关性，判断是否存在超声波语音指令攻击信号；若相关性低于设定的第一相关性阈值，则判定存在超声波语音指令攻击信号；若相关性大于或等于第一相关性阈值，则检测双声道中能量较强的声道是否存在混叠现象，若不存在混叠现象，则最判定为正常录音，否则，判定存在超声波语音指令攻击信号；当采用单麦克风录音时，直接检测是否混叠现象，若不存在混叠现象，则最判定为正常录音，否则，判定存在超声波语音指令攻击信号；其中，所述利用双声道的相关性，判断是否存在超声波语音指令攻击信号的步骤包括：将两个麦克风录音的音频分别表示为x1[i],x2[i],1≤i≤L，L表示音频的总采样点数，x1[i],x2[i]各自表示相应声道第i个采样点的音频信息，x1[i],x2[i]的第j帧对应的记为x1,j，x2,j；分别计算x1,j和x2,j的平均能量E1,j和E2,j；若平均能量E1,j和E2,j均低于或等于设定的阈值Terengy，则表示第j帧是非语音片段，则滑动窗口直接后移，计算下一帧；否则，对x1,j和x2,j分别叠加窗函数，并通过傅立叶变换求得幅值谱X1,j和X2,j，其中，f表示频率索引，Lf为帧长的固定维度；再计算X1,j和X2,j的皮尔逊相关系数r[j]；如果r[j]≥Tdualmic，则认为第j帧不存在超声波语音指令攻击信号，反之则存在超声波语音指令攻击信号；其中，Tdualmic为第一相关性阈值；叠加窗函数与皮尔逊相关系数的计算公式表示为： 其中，x1,j[k]、各自表示x1,j、x2,j的第k维；w[k]表示窗函数；分别为对x1,j和x2,j叠加窗函数得到的结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学技术大学 基于信号混叠和双声道相关性的超声波语音指令防御方法

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