Дипломная работа: Разработка лабораторной установки по исследованию каналов утечки речевой информации

т. е. спектральной плотностью называют интенсивность звука в полоске частот равной 1 Гц, т. е. спектральная плотность

J = I_{D f} / Df, (1.3)

где I_{D f} – интенсивность, измеренная в узкой полоске частот Df = 1Гц.

Для удобства введена логарифмическая мера оценки плотности спектра аналогично оценке по уровню интенсивности. Эта мера называется уровнем спектральной плотности, или спектральным уровнем. Спектральный уровень

B = 10×lg (J / I₀ ) = 10×lg J_Вт + 120 ,(1.4)

где I₀ = 10 ^–15 Вт / м² - условное (нормированное) значение, аналогичное для оценки уровня интенсивности. Размерность J выражается в единице на герц (Гц ^-1 ).

Часто для представления спектра вместо спектральной плотности пользуются интенсивностью или звуковым давлением, измеренными в октавной, полуоктавной или третьоктавной полосе частот (октава представляет собой частотный интервал, для которого отношение крайних частот равно 2), и соответственно определяют уровни в этих полосах. В этом случае спектральный уровень

B = 10×lg (I_окт / Df_окт ×I₀ ) = 20×lg (p_окт / p₀ ) - 10×lgDf_окт , (p₀ = 2×10^-5 Па) ,(1.5)

а уровень в октавной полосе

L_окт = 10×lg (I_окт / I₀ ) = 20×lg (p_окт / p₀ ), (1.6)

где Df_окт – ширина соответствующей октавной полосы. Вычитая (1.6) из (1.5), имеем

L_окт – B = 10×lgDf_окт ,(1.7)

то есть разность между линейным и октавным анализом определяется, логарифмом от октавной полосы.

1.5 Способы анализа спектральных характеристик

В настоящее время существует несколько различных способов анализа спектральных характеристик речевого сигнала. Остановимся на линейном, октавном и третьоктаном анализе [1].

Линейный анализ - это исследование спектра с полосой пропускания одинаковой ширины во всем диапазоне частот. Октавный и третьоктавный анализ – исследование спектра с полосой пропускания, имеющей одинаковую относительную ширину полосы пропускания, то есть отношение Df/f₀ постоянно во всем диапазоне частот (Df - полоса пропускания, f₀ - средняя частота полосы). Это означает, что абсолютная ширина полосы пропускания для октавного и третьоктавного анализа тем выше, чем выше средняя частота. Международными рекомендациями и ГОСТ 17168-71 установлены номиналы средних частот:

- для октавного анализа средние частоты определяются по формуле

f_ср.п = 10^{3 n / 10} (Гц), (1.8)

где –1 £n£ 14, то есть всего 16 полос;

нижние частоты октавной полосы – ;

верхние частоты октавной полосы – .

для третьоктавного анализа средние частоты определяются по формуле

f_ср.п = 10^{n / 10} (Гц), (1.9)

где –4 £n£ 43, то есть всего 48 полос;

нижние частоты октавной полосы – ;

верхние частоты октавной полосы – .

Исследование спектральных характеристик в октавных полосах используется для определения эффективности принятых мер защиты информации в соответствии с требованиями Гостехкомиссии России.

Линейный и третьоктавный анализы предназначены для более детального исследования спектра сигналов и помех.

1.6 Основные критерии защищенности каналов утечки речевой информации