ANLPC based secure voice communication system

Abstract

ÖZETÇE Bu tezin amacı sayısal kanallar üzerinde güvenli ses iletimi sağlayan bir sistemin özelliklerinin incelenmesi ve çeşitli değişkenlerin sistemin performansı üzerindeki etkilerinin gözlenmesidir. Sayısal iletimin gerçekleştirilebilmesi için, söz 2400 bit/s hızına Doğrusal Öngörülü Kodlama (LPC) kullanılarak indirgenmiştir. LPC söz kodlayıcısı, doğrusal öngörü analizinin en önemli uygulamalarından biridir. Bir söz çerçevesi analiz edilerek öngörü parametreleri, kazanç ve sıklık değişkenleri bulunur, nicelenir ve iletilir. Alıcıda bu değişkenler kullanılarak söz yeniden sentezlenir. Böyle bir sistem, analog güvenlik yöntemlerden daha etkili olan sayısal kriptolama olanağı sağladığından, genellikle yüksek seviyede bir güvenlik gerektiren durumlarda kullanılır. Bu çalışmada, nicelemeden sonra ortaya çıkan bitler Data Encryption Standard (DES) kullanılarak şifrelenmiş ve bu şekilde yüksek bir krilptografik bir korunma sağlanmıştır. Band genişliğinin azaltılması ve güvenlik konuları çeşitli yönleriyle tartışılmıştır. Özellikle, LPC iletim parametrelerinin nicelenmesine ağırlık verilmiştir. Gerçek ve yapay ses kullanılarak gerçekleştirilen benzetim deneyleri bir çok defa tekrarlanmıştır.

IV ABSRACT The purpose of this thesis Is to Investigate the properties of a secure voice communication system over digital channels and observe the effects of various parameters on the performance of the system. In order to implement digital transmission, speech is compressed to 2400 bits/s by Linear Predictive Coding (LPC). The LPC Vocoder is one of the most important applications of linear prediction. A speech frame is analysed 8nd a number of prediction coefficients are determined along with the gain and pitch parameters which are then quantized and transmitted. At the receiver, speech is synthesized using these parameters. Such a system is generally used whenever a high level of security is desired because it enables the implementation digital security methods which are clearly superior to analog techniques. In this thesis, the resulting bit stream from quantization is enciphered using one of the modes of the Data Encryption Standard (DES) Algorithm so that a high cryptographic protection is provided. The Issues related to bandwidth compression and security are discussed. Special emphasis Is given to the quantization of LPC transmission parameters. Simulation tests have been performed several times using both real and artificial speech.