Синтез измерительного композитного сигнала для оценки защищенности речевых сигналов при дискретно-квантованном преобразовании

Цель работы – системно проанализировать и обобщить высокоточный измерительный сигнал для оценки защищенности в каналах утечки в шумах высокого уровня дискретно-квантованным представлением речевых сигналов принципами амплитудно-импульсной модуляции. Установлено, что дискретизация по времени и квантование по уровню высокоскоростных высококачественных речевых сигналов для преобразования в цифровую форму являются основными источниками утечки информации. Показано, что для определения степени защищенности информации при высококачественной высокоскоростной передаче в широкополосных каналах передачи информации необходимо использовать сложный измерительный (тестовый) композитный сигнал. Требования к измерительному сигналу определяются особенностями дискретно-квантованного представления речевых сигналов. В качестве измерительного сигнала предложено использовать периодическую импульсную последовательность треугольной формы. Измерительный сигнал треугольной формы имеет преимущество перед гармоническим сигналом в процессе выделения шума квантования, так как позволяет достичь более высокой точности при его обработке. Для оценки защищенности канала, обусловленного амплитудно-импульсной модуляцией, используется гармонический сигнал, сформированный из периодической импульсной последовательности треугольной формы методом преобразования Фурье. Использование предложенного измерительного композитного сигнала позволяет установить его численную зависимость с численным значением сигнала, принятого в качестве нормированного, и сравнить для принятия решения о защищенности речевого сигнала. Представленные в статье материалы являются оригинальными и могут быть использованы при оценке защищенности каналов утечки речевых сигналов, преобразованных в цифровую форму. Кроме того, полученные результаты позволяют проводить дальнейшие исследования защищенности речевых сигналов при их обратном преобразовании из цифровой формы в исходный сигнал.

1. Железняк В.К., Рябенко Д.С., Лавров С.В. Системный подход: защита информации, помехозащищенность, помехоустойчивость. Вестник Полоцкого государственного университета. 2016;4:2-7.

2. Железняк В.К. Защита информации от утечки по техническим каналам. Санкт-Петербург: ГУАП; 2006.

3. Железняк В.К., Раханов К.Я. Цифровая обработка сигналов с линейно-частотной модуляцией частотно-временным преобразованием Вигнера для оценки разборчивости речи. Вестник Полоцкого государственного университета. 2019;4:16-26.

4. Бураченок И.Б. Железняк В.К. Частотно-временные характеристики широкополосных ЛЧМ-сигналов в полосах равной разборчивости. Вестник Полоцкого государственного университета. 2015;12:7-11.

5. Железняк В.К., Рябенко Д.С., Бураченок И.Б. Оценка нормативных показателей защищенности речевого сигнала в аналоговой и цифровой форме. Современные средства связи: материалы XX международной научно-практической конференции. 2015;142-144.

6. Железняк В.К., Лавров С.В., Барановский М.М., Филиппович А.Г. Математическая модель каналов утечки речевых сигналов при дискретно-квантованном преобразовании. Доклады БГУИР. 2020;18(4):89-95.

7. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. Москва: Наука; 1977.

8. Бартон Д.К., Вард Г.Р. Справочник по радиолокационным измерениям. Москва: Советское радио; 1976.

9. Колесник В.Д., Полтырев Г.Ш. Курс теории информации. Москва: Наука; 1992.

10. Железняк В.К., Бурачёнок И.Б., Рябенко Д.В. Критерии оценки защищенности от утечки речевых сигналов. Известия Национальной академии наук Беларуси. 2017;1:122-128.

11. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое приложение. Москва: Вильямс; 2007.

12. Стейн С., Джонс. Дж. Принципы современной теории связи и их применение к передаче дискретных сообщений. Москва: Связь; 1971.