[發明專利]融合用戶多源發聲特征的身份認證方法、存儲介質及設備有效
| 申請號： | 202010790392.1 | 申請日： | 2020-08-07 |
| 公開（公告）號： | CN112116742B | 公開（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發明（設計）人： | 趙衰;李鎮江;丁菡;惠維;王鴿;趙季中 | 申請（專利權）人： | 西安交通大學 |
| 主分類號： | G10L17/00 | 分類號： | G10L17/00 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 高博 |
| 地址： | 710049 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 融合 用戶 發聲 特征 身份 認證 方法 存儲 介質 設備 | ||
1.一種融合用戶多源發聲特征的身份認證方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、確定感知末端的尺寸，選擇RFID標簽數量和型號，構建感知末端，利用RFID射頻信號物理層信息，在用戶發出語音命令或認證口令過程中感知用戶嘴部運動；在每個標簽每次被成功讀取時獲得一次信號物理層信息，即感知信息；
S2、設計收發保護機制，在RFID讀寫器與感知末端的標簽通信過程中，在信號發射時加入動態隨機噪音，在接收信號時消除噪音并恢復標簽EPC，判斷感知信號真偽，根據RFID通信協議，讀寫器采取輪詢的方式與標簽進行通信，即每個通信周期內所有標簽被詢問一次且最多一次，每個標簽被詢問一次的通信過程包含Query、RN16、ACK和EPC，Query和ACK為讀寫器發出的命令，RN16和EPC是標簽的回復信號，在讀寫器發出ACK命令后，生成動態隨機噪音形式的連續載波，標簽將自身EPC調制到載波上并反向散射給讀寫器，實現動態隨機噪音的加載，在讀寫器每個輪詢周期的第一個問詢時隙，通過編程設置為空的問詢時隙，不允許標簽回復EPC信號，僅用于收發隨機噪音，估計短時信道狀態H用于同一個輪詢周期內所有標簽回復EPC段的噪音消除，收發保護機制具體為：在發射端加載動態隨機噪音保護通信內容，在接收端消除噪音恢復通信內容，動態隨機噪音僅收發雙發已知且不斷發生變化；
S3、識別用戶語音命令，若包含關鍵詞，根據步驟S2能否正確恢復感知末端標簽EPC確定進入步驟S4或拒接請求并結束，用戶或系統預先設置高風險關鍵詞，當用戶發起語音命令或認證口令時，先利用現有語音識別技術識別語音內容，若語音內容中不包含預設的高風險關鍵詞，不詢問收發保護機制，不進行用戶認證，直接執行命令相應的操作；當語音內容中包含預設的高風險關鍵詞時，啟動詢問收發保護機制，在用戶發聲的過程中感知信息是否為重放信號；若感知信息被認定為重放信號，則拒絕當前語音命令請求；若感知信息真實有效，則將感知信息和語音命令對應的音頻信號進行后續處理和認證；
S4、對語音信號進行降噪和有聲部分檢測，轉換為時-頻譜圖后提取射頻信號相位信息，并進行濾波、目標區域檢測、等比例伸縮和歸一化操作；
S5、將步驟S4處理過的語音和射頻感知數據通過兩個分支同時輸入神經網絡，進行用戶身份認證。
2.根據權利要求1所述的融合用戶多源發聲特征的身份認證方法，其特征在于，步驟S4中，通過設置相對能量
3.根據權利要求1所述的融合用戶多源發聲特征的身份認證方法，其特征在于，步驟S5中，設計基于CNN的雙分支殘差神經網絡，引入與多源信息融合相關的損失函數和對應的權重，實現對用戶身份的認證，具體為：
采用多通道的2維CNN殘差神經網絡進行語音數據的特征提取，提取特征定義為θvoi；采用多通道1維CNN殘差神經網絡進行射頻感知數據特征提取，提取特征定義為θsen；兩個分支末端均包含一個全連接層，并采用預測結果和真實值的交叉熵作為損失函數，即
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