[发明专利]一种基于声纹认证的配电网调度身份认证系统

权利要求书

1.一种基于声纹认证的配电网调度身份认证系统，其特征在于，包括处理器、语音采集模块、语音处理模块、在线识别模块、模型识别模块、预警管理模块和数据存储模块；

所述语音采集模块与采集控制器电气连接；所述语音采集模块通过采集控制器和音频采集器采集语音数据，并在所述语音数据初始位置添加识别标签，将添加识别标签之后的语音数据标记为原始数据；将原始数据分别发送至语音处理模块和数据存储模块；

所述语音处理模块用于对原始数据进行预处理并判定分析模式，包括：

当语音处理模块接收到原始数据之后，将原始数据进行去噪处理之后进行语音分帧获取分帧数据；

将分帧数据按照帧编号为i，i＝1，2，……，n；获取分帧数据i的频率和能量，并将频率和能量分别标记为PLi和NLi；

根据频率PLi和能量NLi建立原始矩阵YJ；所述原始矩阵YJ具体为

根据分帧数据中的帧编号i为自变量，以频率和能量的乘积为因变量通过多项式拟合建立原始曲线；

获取分帧数据i的识别标签，当识别标签为1时，则对分帧数据i进行快速识别方式进行分析；

当识别标签为2时，获取分帧数据i的时长、频率均值和能量均值，并分别标记为SCi、PJi和NJi；

通过公式获取模式评估系数MPXi；其中α1和α2为比例系数，且α1和α2为大于0的实数，且

当模式评估系数MPXi满足0MPXi≤L1时，则将对应的分帧数据i的识别标签修改为1；当模式评估系数MPXi满足L1MPXi时，则判定对应的分帧数据i通过智能识别方式进行分析识别，保持对应分帧数据i的识别标签不变；

通过处理器将分帧数据i、原始曲线、原始矩阵YJ分别发送至在线识别模块和数据存储模块，同时将模式评估系数发送至数据存储模块进行存储；

所述在线识别模块用于对初筛数据进行在线分析，包括：

当在线识别模块接收到初筛数据之后获取初筛数据的识别标签；所述初筛数据包括分帧数据i及对应的原始曲线和原始矩阵YJ；

通过数据存储模块获取语音库；

获取初筛数据中原始曲线的导函数并标记为第一导函数；获取语音库中原始曲线的导函数并标记为第二导函数；

将分帧数据的帧编号i分别带入第一导函数和第二导函数中获取第一导数集和第二导数集，计算第一导数集和第二导数集的均方差并分别标记为第一均方差和第二均方差；

当第一均方差和第二均方差的差值小于等于均方差阈值时，则获取第二导函数对应原始曲线所在的调度人员语音序列，并标记为目标语音序列；

获取初筛数据中原始矩阵并标记为第一矩阵；提取目标语音序列中的原始矩阵，并标记为第二矩阵；

当第一矩阵和第二矩阵相似时，则判定初筛数据匹配成功，将目标语音序列发送至后台管理模块，同时将初筛数据中分帧数据i对应的原始数据转换成文字指令并分别发送至数据存储模块和后台管理模块；当第一矩阵和第二矩阵不相似时，提取初筛数据的识别标签，当识别标签为1时，则判定初筛数据匹配失败，发送重新采集信号至采集控制器，当识别标签为2时，则将初筛数据发送至模型识别模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于声纹认证的配电网调度身份认证系统，其特征在于，所述模型识别模块通过识别模型对初筛数据进行分析，包括：

当模型识别模块接收到初筛数据之后，获取数据存储模块中的识别模型；

将初筛数据中的原始曲线和原始矩阵YJ处理之后输入至识别模型获取识别结果；所述识别结果包括姓名和年龄；

提取识别结果中的姓名并标记为搜索关键词，通过搜索关键词在语音库中进行匹配，当匹配成功时，则判定初筛数据匹配正常，将初筛数据对应的原始数据转换成文字指令并分别发送至数据存储模块和后台管理模块；当匹配失败时，则判定初筛数据匹配异常，发送匹配异常信号至采集控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于声纹认证的配电网调度身份认证系统，其特征在于，所述语音库的具体获取步骤包括：

获取调度人员的录音数据；所述调度人员指从事调度工作且资质齐全的工作人员；

对录音数据进行去噪处理之后获取对应的原始矩阵和原始曲线；

结合调度人员的姓名、年龄、原始矩阵和原始曲线生成调度人员语音序列；

生成语音库，将至少一条调度人员语音序列存储在语音库中；

将语音库发送至数据存储模块进行存储。