帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機及其實現方法
2023-06-13 00:53:11 2
專利名稱：帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機及其實現方法
技術領域：
本發明屬於移動通信終端技術領域，更具體地說涉及具有環境偵聽功能的TETRA集群手機。
背景技術：
集群通信系統，是一種高級移動調度系統，代表著作為通信體制之一的專用移動通信網的發展方向。集群通信系統是共享資源，分擔費用，向用戶提供優良服務的多用途、高效能而又廉價的先進無線調度通信系統。數字集群通信的典型目標用戶群以團體為單位，團體中的個體用戶往往在工作上具有一定的聯繫，作為專用移動通信系統的集群通信，對通信的及時性、安全調度功能有著較高的要求，在某些重要行業特別是在關係到社會安定、國家安全等敏感部門發揮著重要作用，集群手機應用在比較危險、情況緊急的場合。
目前使用的TETRA手機，根據TETRA協議標準規定可以進行環境偵聽，所說的環境偵聽功能是指TETRA手機可以向外發送本機的環境語音信息，手機在開啟環境偵聽後，TETRA手機之間可以傳送環境語音，可用於了解手機持有人的周遭環境狀況或者用於查找手機等。
但是目前的TETRA集群手機環境偵聽功能的開啟需要手工進行，由於TETRA手機的使用對象多為特殊部門，手工開啟TETRA集群手機的環境偵聽功能的行為很明顯，缺乏隱蔽性，不利於實際的應用。
發明內容
本發明的目的，就在於提供一種不需要外界幹預，環境偵聽功能可以自動開啟的TETRA手機及其實現方法。優選的實現方案是帶身份識別的環境偵聽自動開啟的TETRA手機，能夠根據一段特權用戶的語音編碼特徵參數來開啟環境自動偵聽功能，向呼叫發起方傳送被呼方的環境語音數據，使用該功能的TETRA手機可以以一種不易被察覺的方式了解TETRA手機持有者的環境情況。
本發明利用不同的人的語音頻譜的差異性而將語音特徵參數作為身份識別的關鍵值，可以用語音來進行身份識別，自動開啟集群手機環境偵聽的功能。不僅因為身份識別而具有保密性，而且由於可以自動開啟環境偵聽而具有隱蔽性。
為了實現上述目的，本發明包括天線、射頻單元、微控制器、DSP晶片、存儲器、麥克風和CODEC聲碼器，其特徵在於保存了特權用戶用於開啟環境自動偵聽的語音編碼特徵參數樣本的存儲器，接收對方發出的特定語音呼叫的天線和射頻單元，對特定語音進行數字解碼及處理，並對需要驗證的特定語音信號同存儲器中保存的樣本數據進行比較的微控制器和DSP晶片，如果特定語音信號與保存在存儲器中的樣本數據的語音特徵一致，則開啟手機的環境語音偵聽，把手機麥克風中採集到的背景音通過移動通信網發送到對方手機中。
其中手機是採用TETRA制式的集群手機。
手機的語音編碼採用代數碼激勵線性預測(ACELP)，手機存儲器中的語音樣本數據包括語音特徵參數LPC、基音LTP、代數碼本、增益和原始語音數據。
手機接收到的特定語音信號與保存在存儲器中的樣本數據的語音是否一致的判定方法，採用特徵參數和原始語音雙因子方式，其中比較特徵參數的相似性的權重大於參考原始語音的權重。
手機中帶有身份識別的環境偵聽自動開啟的方法，被呼方包括以下步驟被呼方手機收到發起方的呼叫，查看本機的環境自動偵聽項目是否開啟；如果沒有開啟，則按照正常方式進行通信，如果開啟，則抽取呼叫語音的特徵參數和原始語音，與機內所預先存儲的驗證語音特徵參數的樣本相比較並判斷；判斷結果不一致時按照正常語音通信進行；判斷結果一致時，啟動本機的環境偵聽，調用環境偵聽功能函數，向發起方傳送被呼方手機的環境語音。
作為本發明方法的進一步限制，是在步驟3中判斷呼叫語音與預先存儲的樣本一致時，增加一個是否開啟呼叫提示的步驟，如果開啟了呼叫提示，則在啟動環境偵聽功能之前進行呼叫提示，如果沒有開啟呼叫提示，則在不發出任何提示的情況下直接本機的啟動環境偵聽功能。
手機中帶有身份識別的環境偵聽自動開啟的方法，呼叫發起方包括以下步驟特權用戶選擇是否要進行環境偵聽，然後發起相應的呼叫，如果不進行環境偵聽，則發送正常語音通信呼叫，如果要進行環境偵聽則發送特定的語音信號；語音信號到達被呼方後如果被呼方開啟了自動環境偵聽，則發起方成功的獲得被呼方的環境語音；否則與被呼方進行正常通信。
應用本發明中的技術方案，當特權用戶發送開啟環境自動偵聽的語音數據時，手機可以在不用外界幹預的情況下自動進行環境語音偵聽，增強了環境偵聽功能開啟的保密性和自動性，更加適合特殊場合的應用。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
圖1是本發明的硬體連接方框圖；圖2是本發明中被呼方語音處理的流程圖；圖3是本發明中呼叫發起方語音處理的流程圖。
如圖1所示，本發明的TETRA手機包括天線、射頻單元、微控制器、DSP和存儲器、麥克風、CODEC聲碼器等。本發明首先對特權用戶的語音，通過麥克風傳遞給CODEC聲碼器，聲碼器把模擬語音信號轉換成數位訊號，利用微控制器和DSP處理並提取出語音特徵參數，然後把語音特徵參數連同原始的語音信號一起存儲在手機的存儲器中。對於特權用戶的語音信息還可以從與手機連接的計算機中下載或者從網絡上下載，再保存到手機的存儲器裡。
如果開啟TETRA集群手機的環境偵聽功能，對於被偵聽方的TETRA集群手機的天線接收到的模擬語音信號，經射頻單元解調後，通過基帶處理晶片轉換成數字語音信號，傳遞到微控制器，在DSP晶片中進行數字解碼及語音處理，語音對比單元對需要驗證的語音信號同存儲器中的數據進行比較分析，如果語音信號與存儲器中的語音特徵一致，則可以進行環境語音偵聽，把被偵聽方手機麥克風中採集到的背景音通過移動通信網發送到對方即特權用戶的集群手機中。
其中接收到語音信號與存儲器中預存儲語音特徵的特徵參數是否一致的判定方法主要是比較特徵參數的相似性並且同時參考原始語音來進行。
由於實際中使用的TETRA手機往往按照TETRA標準實現了環境偵聽的功能，使得採用環境偵聽功能通話的一方可以獲得另一方的環境聲音，而對環境偵聽的功能進一步開發，使得環境偵聽功能在獲得某個信號後開啟，則可以實現環境偵聽功能的自動開啟，而對此信號的驗證則可實現此項功能的保密性。
語音編碼特徵參數的提取。本發明中語音特徵參數的提取採用代數碼激勵線性預測(ACELP)的方法進行，對要處理的語音信號，經過特徵參數提取的處理以後，得到相關的特徵參數LPC、基音LTP、代數碼本及增益等，然後將特徵參數和原始數據一同放入TETRA手機的存儲區中。
環境偵聽功能的自動開啟。本方案將環境自動偵聽作為TETRA集群手機的一個服務選項，當選中此項功能的時候，如果TETRA集群手機中比較單元按照語音編碼信號條件判定可以開啟環境偵聽，就調用TETRA標準中的環境偵聽功能函數，將環境偵聽功能開啟，開始傳輸環境語音。
把呼叫發起方傳送來的語音進行特徵參數提取，然後把語音信號數據連同特徵參數與TETRA手機中預先存儲的語音樣本相比較，按照結果判定是否開啟環境偵聽。TETRA手機中預存的語音是自特權用戶的一段標準的用於開啟環境偵聽的語音得來的，將標準語音抽取語音特徵參數後存儲在TETRA手機中。利用不同的人的語音頻譜的差異性而將語音特徵參數作為身份識別的關鍵值，達到了身份識別的保密性，防止沒有自動環境偵聽權限的用戶使用該功能。
如圖2所示，是帶有身份識別的環境偵聽自動啟動的方法中被叫方的流程圖。首先被呼方TETRA手機收到發起方的呼叫，然後查看本機的環境自動偵聽項目是否開啟；如果沒有開啟，則按照正常方式進行通信；否則抽取呼叫語音的特徵參數，並與機內所預先存儲的驗證語音特徵參數相比較，如果比較結果不一致則按照正常語音通信進行；否則判斷是否開啟了呼叫提示，如果開啟了呼叫提示，則在啟動環境偵聽功能之前進行呼叫提示；沒有開啟呼叫提示則在不發出任何提示的情況下直接本機的啟動環境偵聽功能，向發起方傳送被呼方TETRA手機的環境語音。
如圖3所示，是帶有身份識別的環境偵聽自動啟動的方法中呼叫發起方的流程圖。特權用戶發起呼叫之前先確定是否要進行環境偵聽，如果不進行環境偵聽，則發送正常語音，與被呼方進行正常語音通信；如果要進行環境偵聽則發起方發送特定的語音信號，語音信號到達被呼方後如果被呼方開啟了自動環境偵聽，則發起方成功的獲得被呼方的環境語音；否則與被呼方進行正常通信。
本方法的實現是基於原來系統的模塊，主要計算採用TETRA標準的規定，而且驗證所用的數據量小，使用本方法對原系統負載的增加較小。
權利要求
1.一種帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機，包括天線、射頻單元、微控制器、DSP晶片、存儲器、麥克風和CODEC聲碼器，其特徵在於保存了特權用戶用於開啟環境自動偵聽的語音編碼特徵參數樣本的存儲器，接收對方發出的特定語音呼叫的天線和射頻單元，對特定語音進行數字解碼及處理，並對需要驗證的特定語音信號同存儲器中保存的樣本數據進行比較的微控制器和DSP晶片，如果特定語音信號與保存在存儲器中的樣本數據的語音特徵一致，則開啟手機的環境語音偵聽，把手機麥克風中採集到的背景音通過移動通信網發送到對方手機中。
2.根據權利要求1所述的帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機，其特徵在於手機是採用TETRA制式的集群手機。
3.根據權利要求1或2所述的帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機，其特徵在於手機的語音編碼採用代數碼激勵線性預測(ACELP)，手機存儲器中的語音樣本數據包括語音特徵參數LPC、基音LTP、代數碼本、增益和原始語音數據。
4.根據權利要求1所述的帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機，其特徵在於手機接收到的特定語音信號與保存在存儲器中的樣本數據的語音是否一致的判定方法，採用特徵參數和原始語音雙因子方式，其中比較特徵參數的相似性的權重大於參考原始語音的權重。
5.手機中帶有身份識別的環境偵聽自動開啟的方法，其特徵在於被呼方包括以下步驟被呼方手機收到發起方的呼叫，查看本機的環境自動偵聽項目是否開啟；如果沒有開啟，則按照正常方式進行通信，如果開啟，則抽取呼叫語音的特徵參數和原始語音，與機內所預先存儲的驗證語音特徵參數的樣本相比較並判斷；判斷結果不一致時按照正常語音通信進行；判斷結果一致時，啟動本機的環境偵聽，調用環境偵聽功能函數，向發起方傳送被呼方手機的環境語音。
6.根據權利要求4所述的手機中帶有身份識別的環境偵聽自動開啟的方法，其特徵在於步驟3中判斷呼叫語音與預先存儲的樣本一致時，增加一個是否開啟呼叫提示的步驟，如果開啟了呼叫提示，則在啟動環境偵聽功能之前進行呼叫提示，如果沒有開啟呼叫提示，則在不發出任何提示的情況下直接本機的啟動環境偵聽功能。
7.手機中帶有身份識別的環境偵聽自動開啟的方法，其特徵在於呼叫發起方包括以下步驟特權用戶選擇是否要進行環境偵聽，然後發起相應的呼叫，如果不進行環境偵聽，則發送正常語音通信呼叫，如果要進行環境偵聽則發送特定的語音信號；語音信號到達被呼方後如果被呼方開啟了自動環境偵聽，則發起方成功的獲得被呼方的環境語音；否則與被呼方進行正常通信。
全文摘要
本發明公開了一種帶身份識別的環境偵聽自動開啟的手機及其實現方法，利用不同的人發出同樣內容的聲音其頻譜不同來進行身份識別，當TETRA集群手機開啟自動環境偵聽，被叫方收到呼叫時把收到的語音編碼的特徵數據與預先存儲在機內的語音編碼特徵數據進行比較，當數據吻合時開啟環境偵聽功能，被叫方勿須做任何操作，不會出現被叫的動靜，就可把環境信息送往呼叫方；手機沒有開啟此項功能時正常通話，此方法使用戶在不便與呼叫方進行直接交流時提供交流通路，適合對執行任務者進行偵聽，佔用資源少，不增加成本。
文檔編號H04L9/32GK1809196SQ200610042360
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月6日 優先權日2006年2月6日
發明者魏崇毓, 宋道健, 孔志強, 宋敬彬, 李新 申請人:海信集團有限公司, 青島海信通信有限公司