语音信号的加密设计源码

%% 原始音频信号 clear,clc [x,fs] = audioread("dds.m4a"); % fs是48000Hz T = 1/fs; % 采样周期 x = x(:,1); % 将双声道信号变为单声道 n = length(x); t = (0:1:n-1)*(1/fs); f1 = 0:fs/n:fs/n*(n/2); f2 = ((n+1)/2*fs/n:fs/n:fs/n*(n-1))-fs; f = [f1,f2]; figure(1) subplot(211) plot(t,x) title('原始信号时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(212) plot(f,abs(fft(x))) title('原始信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") % 数字带通滤波器处理 Hd = szdtlbq; y = filter(Hd,x); % 直接使用设计好的滤波器进行滤波，filter函数是滤波函数 figure(2) subplot(211) plot(t,y) title('原始信号滤波后时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(212) plot(f,abs(fft(y))) title('原始信号滤波后幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") sound(x,fs) % 原始信号 pause(4) sound(y,fs) % 原始信号滤波 % 选择wb所对应频率为7000Hz (wb>2*pi*3000) fb = 7000; % 语音信号加密 njia = 0:n-1; yy1 = cos(2*pi*fb*njia*T); % 调制信号频率为fb Hz y1 = yy1.*y'; figure(3) subplot(221) plot(f,abs(fft(y1))) title('调制信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") Hd1 = gtlbq; y2 = filter(Hd1,y1); subplot(222) plot(f,abs(fft(y2))) title('调制信号高通滤波后的幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") yy2 = cos(2*pi*(fb+3000)*njia*T); % 调制信号频率为(fb+3000)Hz y3 = yy2.*y2; subplot(223) plot(f,abs(fft(y3))) title('二次调制信号的幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") Hd2 = ditlbq; y4 = filter(Hd2,y3); subplot(224) plot(f,abs(fft(y4))) title('二次调制信号低通滤波后的幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") figure(4) subplot(221) plot(t,y) title('原始信号滤波后时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(222) plot(f,abs(fft(y))) title('原始信号滤波后幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") subplot(223) plot(t,y4) title('加密信号时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(224) plot(f,abs(fft(y4))) title('加密信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") pause(4) sound(y4,fs) % 语音加密 % 语音信号解密 Hd3 = ditlbqj; Hd4 = ditlbqj1; yj1 = y4.*yy2; yj2 = filter(Hd3,yj1); yj3 = yj2.*yy1; yj4 = filter(Hd4,yj3); figure(5) subplot(221) plot(t,y) title('原始信号滤波后时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(222) plot(f,abs(fft(y))) title('原始信号滤波后幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") subplot(223) plot(t,yj4) title('解密信号时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(224) plot(f,abs(fft(yj4))) title('解密信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") % 再通过一次倒频器 ydj1 = y4.*yy1; ydj1 = filter(Hd1,ydj1); ydj2 = ydj1.*yy2; ydj2 = filter(Hd2,ydj2); pause(4) sound(25*ydj2,fs) % 语音解密 % 不知道Wb值的语音信号解密 Hd5 = ditlbqj2; njie = 0:n-1; yy = cos(2*pi*3000*njie*T); % 调制信号频率为3000Hz yjie = yy.*y4; yjie = filter(Hd5,yjie); figure(6) subplot(221) plot(t,yj4) title('解密信号时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(222) plot(f,abs(fft(yj4))) title('解密信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") subplot(223) plot(t,yjie) title('一次解密信号时域波形'); xlabel("时间/s") ylabel("幅度/v") subplot(224) plot(f,abs(fft(yjie))) title('一次解密信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") pause(4) sound(25*yjie,fs) % 语音解密 %% 分割加密 Hd5 = ditlbqj2; [x,fs] = audioread("dds.m4a"); % fs是48000Hz T = 1/fs; % 采样周期 x = x(:,1); % 将双声道信号变为单声道 Hd = szdtlbq; y = filter(Hd,x); % 直接使用设计好的滤波器进行滤波，filter函数是滤波函数 % 第一帧数据 y1 = y(1:0.2/(1/fs)); n1 = length(y1); t1 = [0:1/fs:(n1-1)*(1/fs)]; % t=0-0.2s % 第二帧数据 y2 = y(0.2/(1/fs)+1:0.4/(1/fs)); n2 = length(y2); t2 = [0.2:1/fs:0.2+(n2-1)*(1/fs)]; % t=0.2-0.4s % 第三帧数据 y3 = y(0.4/(1/fs)+1:0.6/(1/fs)); n3 = length(y3); t3 = [0.4:1/fs:0.4+(n3-1)*(1/fs)]; % t=0.4-0.6s % 第四帧数据 y4 = y(0.6/(1/fs)+1:0.8/(1/fs)); n4 = length(y4); t4 = [0.6:1/fs:0.6+(n4-1)*(1/fs)]; % t=0.6-0.8s % 第五帧数据 y5 = y(0.8/(1/fs)+1:1/(1/fs)); n5 = length(y5); t5 = [0.8:1/fs:0.8+(n5-1)*(1/fs)]; % t=0.8-1.0s % 第六帧数据 y6 = y(1/(1/fs)+1:1.2/(1/fs)); n6 = length(y6); t6 = [1:1/fs:1+(n6-1)*(1/fs)]; % t=1.0-1.2s % 第七帧数据 y7 = y(1.2/(1/fs)+1:1.4/(1/fs)); n7 = length(y7); t7 = [1.2:1/fs:1.2+(n7-1)*(1/fs)]; % t=1.2-1.4s % 第八帧数据 y8 = y(1.4/(1/fs)+1:1.6/(1/fs)); n8 = length(y8); t8 = [1.4:1/fs:1.4+(n8-1)*(1/fs)]; % t=1.4-1.6s % 第九帧数据 y9 = y(1.6/(1/fs)+1:1.8/(1/fs)); n9 = length(y9); t9 = [1.6:1/fs:1.6+(n9-1)*(1/fs)]; % t=1.6-1.8s % 第十帧数据 y10 = y(1.8/(1/fs)+1:2/(1/fs)); n10 = length(y10); t10 = [1.8:1/fs:1.8+(n10-1)*(1/fs)]; % t=1.8-2.0s y = [y1;y2;y3;y4;y5;y6;y7;y8;y9;y10]; % 秘钥选择5000Hz,3000Hz,7000Hz,9000Hz,11000Hz f1 = 5000; f2 = 3000; f3 = 9000; f4 = 11000; f5 = 7000; n = 0:9600-1; x1 = cos(2*pi*f1*n*T); x2 = cos(2*pi*f2*n*T); x3 = cos(2*pi*f3*n*T); x4 = cos(2*pi*f4*n*T); x5 = cos(2*pi*f5*n*T); y11 = y1.*x1'; y12 = y2.*x2'; y13 = y3.*x3'; y14 = y4.*x4'; y15 = y5.*x5'; y21 = y6.*x1'; y22 = y7.*x2'; y23 = y8.*x3'; y24 = y9.*x4'; y25 = y10.*x5'; yjia = [y11;y12;y13;y14;y15;y21;y22;y23;y24;y25]; n = 96000; f1 = 0:fs/n:fs/n*(n/2); f2 = ((n+1)/2*fs/n:fs/n:fs/n*(n-1))-fs; f = [f1,f2]; figure(1) plot(f,abs(fft(yjia))) title('分割加密信号幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") % 解密 y1 = y11.*x1'; y2 = y12.*x2'; y3 = y13.*x3'; y4 = y14.*x4'; y5 = y15.*x5'; y6 = y21.*x1'; y7 = y22.*x2'; y8 = y23.*x3'; y9 = y24.*x4'; y10 = y25.*x5'; yy1 = [y1;y2;y3;y4;y5;y6;y7;y8;y9;y10]; yy1 = filter(Hd5,yy1); figure(2) subplot(211) plot(f,abs(fft(yy1))) title('分割解密后的幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") % 错误解密 y1 = y11.*x5'; y2 = y12.*x4'; y3 = y13.*x3'; y4 = y14.*x2'; y5 = y15.*x1'; y6 = y21.*x4'; y7 = y22.*x3'; y8 = y23.*x5'; y9 = y24.*x2'; y10 = y25.*x1'; yy2 = [y1;y2;y3;y4;y5;y6;y7;y8;y9;y10]; yy2 = filter(Hd5,yy2); subplot(212) plot(f,abs(fft(yy2))) title('错误解密后的幅度频谱'); xlabel("频率/Hz") ylabel("幅度/v") sound(y,fs); % 原始信号 pause(4) sound(yjia,fs) % 分割加密 pause(4) sound(25*yy1,fs) % 正确解密 pause(4) sound(25*yy2,fs) % 错误解密