專利名稱：基于sopc的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于安全領(lǐng)域，特別涉及一種基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的身份驗(yàn)證系統(tǒng)是采用“身份證件”加“輸入密碼”等靜態(tài)口令的方式進(jìn)行驗(yàn)證，如ATM機(jī)的用戶必須提供銀行卡號(hào)與密碼。然而采用這種方式很容易因?yàn)槊艽a泄漏而存在很大的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的身份驗(yàn)證存在安全隱患的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，包括RFID電子標(biāo)簽；RFID 閱讀器；聲音輸入單元；準(zhǔn)入控制單元；及可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)，所述可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)與RFID閱讀器、聲音輸入單元及準(zhǔn)入控制單元均相連。進(jìn)一步地，所述可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)包括RFID識(shí)別單元、聲紋識(shí)別單元及判斷單元，所述判斷單元與RFID識(shí)別單元及聲紋識(shí)別單元均相連。 進(jìn)一步地，所述RFID識(shí)別單元包括標(biāo)識(shí)號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)及匹配模塊，所述標(biāo)識(shí)號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)與所述匹配模塊相連。進(jìn)一步地，所述聲紋識(shí)別單元包括預(yù)處理模塊、特征提取模塊、模板數(shù)據(jù)庫(kù)、匹配計(jì)算模塊及判斷模塊，所述特征提取模塊與預(yù)處理模塊、模板數(shù)據(jù)庫(kù)及匹配計(jì)算模塊均相連，所述匹配計(jì)算模塊與模板數(shù)據(jù)庫(kù)及判斷模塊均相連。進(jìn)一步地，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 相連的存儲(chǔ)器。進(jìn)一步地，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 相連的顯示單元。進(jìn)一步地，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 相連的聲音輸出單元。更進(jìn)一步地，所述聲音輸入單元為麥克風(fēng)，所述聲音輸出單元為音箱。進(jìn)一步地，所述可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。本實(shí)用新型基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)通過(guò)可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)識(shí)別用戶的標(biāo)識(shí)號(hào)碼及聲紋特征，判斷該用戶是否為合法用戶并對(duì)應(yīng)控制準(zhǔn)入控制單元，增強(qiáng)了身份驗(yàn)證的安全性。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)的方框示意圖。圖2是圖1中RFID識(shí)別單元的方框示意圖。圖3是圖1中聲紋識(shí)別單元的方框示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，將無(wú)線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)單元、聲紋識(shí)別單元及判斷單元集成于可編程芯片系統(tǒng)(System On Programmable Chip, S0PC)中，RFID識(shí)別單元識(shí)別用戶的標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Identity，ID)，聲紋識(shí)別單元識(shí)別用戶的聲紋特征，判斷單元結(jié)合RFID識(shí)別單元及聲紋識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果控制準(zhǔn)入控制單元開(kāi)啟或不開(kāi)啟，增強(qiáng)了身份驗(yàn)證的安全性。請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)包括可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100、RFID電子標(biāo)簽200、RFID閱讀器300、聲音輸入單元400及準(zhǔn)入控制單元500。RFID電子標(biāo)簽200佩戴于用戶身上，RFID電子標(biāo)簽200用于發(fā)出具有ID信息的
無(wú)線射頻信號(hào)。RFID閱讀器300、聲音輸入單元400及準(zhǔn)入控制單元500均與可編程芯片系統(tǒng) (SOPC) 100 相連。RFID閱讀器300用于接收RFID電子標(biāo)簽200的無(wú)線射頻信號(hào)并對(duì)無(wú)線射頻信號(hào)進(jìn)行解碼，以得到對(duì)應(yīng)的ID;聲音輸入單元400用于接收用戶發(fā)出的聲音信號(hào)；可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100用于識(shí)別用戶的ID及用戶的聲紋特征，并結(jié)合用戶的ID及聲紋特征判斷此用戶是否為合法用戶；若此用戶為合法用戶，可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)IOO則開(kāi)啟準(zhǔn)入控制單元500，否則不開(kāi)啟準(zhǔn)入控制單元500?？删幊绦酒到y(tǒng)(SOPC) 100包括RFID識(shí)別單元110、聲紋識(shí)別單元120及判斷單元130。所述判斷單元120與RFID識(shí)別單元110及聲紋識(shí)別單元120均相連。請(qǐng)參考圖2，RFID識(shí)別單元110包括ID數(shù)據(jù)庫(kù)111及匹配模塊112，所述標(biāo)識(shí)號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)111與所述匹配模塊112相連。ID數(shù)據(jù)庫(kù)111中預(yù)先存儲(chǔ)有合法用戶的ID，匹配模塊112用于將RFID閱讀器300輸出的ID與ID數(shù)據(jù)庫(kù)111中的ID進(jìn)行比對(duì)。若RFID閱讀器300輸出的ID在ID數(shù)據(jù)庫(kù)111中，從而識(shí)別該用戶的ID。請(qǐng)參考圖3，聲紋識(shí)別單元120包括預(yù)處理模塊121、特征提取模塊122、模板數(shù)據(jù)庫(kù)123、匹配計(jì)算模塊IM及判斷模塊125。特征提取模塊122與預(yù)處理模塊121、模板數(shù)據(jù)庫(kù)123及匹配計(jì)算模塊IM均相連，匹配計(jì)算模塊1 與模板數(shù)據(jù)庫(kù)123及判斷模塊125均相連。預(yù)處理模塊121用于對(duì)聲音輸入單元400輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，如濾波、采樣、量化、分幀及加窗等。特征提取模塊122用于提取用戶的聲紋特征，如頻譜、倒頻譜、共振峰、基音、反射系數(shù)等。模板數(shù)據(jù)庫(kù)123中預(yù)先存儲(chǔ)有特征提取模塊122提取的合法用戶的聲紋特征參數(shù)。匹配計(jì)算模塊IM將特征提取模塊122提取的聲紋特征與模板數(shù)據(jù)庫(kù)123中的聲紋特征參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并對(duì)比，其具體方法可以為距離判別法等。判斷模塊125根據(jù)匹配計(jì)算模塊124的對(duì)比結(jié)果判斷該用戶是否為合法用戶。判斷單元130結(jié)合RFID識(shí)別單元110及聲紋識(shí)別單元120的識(shí)別結(jié)果控制準(zhǔn)入控制單元500開(kāi)啟或不開(kāi)啟。本實(shí)用新型基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)通過(guò)將RFID識(shí)別單元110、聲紋識(shí)別單元120及判斷單元130集成于可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100中，RFID識(shí)別單元110識(shí)別用戶的ID，聲紋識(shí)別單元120識(shí)別用戶的聲紋特征，判斷單元130結(jié)合RFID識(shí)別單元110及聲紋識(shí)別單元120的識(shí)別結(jié)果控制準(zhǔn)入控制單元500開(kāi)啟或不開(kāi)啟，增強(qiáng)了身份驗(yàn)證的安全性。進(jìn)一步地，基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100相連的存儲(chǔ)器600，用于存儲(chǔ)對(duì)用戶進(jìn)行基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證的記錄，以備后續(xù)查看。進(jìn)一步地，基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100相連的顯示單元700，用于顯示基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證的結(jié)果及提示用戶操作。進(jìn)一步地，基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100相連的聲音輸出單元800，用于發(fā)出語(yǔ)音信號(hào)，以提示用戶操作。更進(jìn)一步地，聲音輸入單元400為麥克風(fēng)，所述聲音輸出單元800為音箱。進(jìn)一步地，作為本實(shí)用新型基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)施例，可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100具體為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA), 其采用Verilog HDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用合理的流水線設(shè)計(jì)及乒乓操作，使得可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100的運(yùn)行處理速度優(yōu)于現(xiàn)有的DSP處理平臺(tái)。更進(jìn)一步地，可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100中的IP核為NiosII處理器，NiosII處理器采用32位的指令結(jié)構(gòu)，能在高性能的Stratix或低成本的Cyclone芯片上實(shí)現(xiàn)，具有較多的可配置的寄存器，具有很大的擴(kuò)展性。進(jìn)一步地，可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)IOO中集成有Matlab數(shù)據(jù)處理軟件，提高了可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)IOO的算法的可行性及正確性。本實(shí)用新型基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)通過(guò)將RFID識(shí)別單元110、聲紋識(shí)別單元120及判斷單元130集成于可編程芯片系統(tǒng)(SOPC) 100中，RFID識(shí)別單元110識(shí)別用戶的ID，聲紋識(shí)別單元120識(shí)別用戶的聲紋特征，判斷單元130結(jié)合RFID識(shí)別單元110及聲紋識(shí)別單元120的識(shí)別結(jié)果控制準(zhǔn)入控制單元500開(kāi)啟或不開(kāi)啟，增強(qiáng)了身份驗(yàn)證的安全性。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)包括RFID電子標(biāo)簽；RFID閱讀器；聲音輸入單元；準(zhǔn)入控制單元；及可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)，所述可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)與RFID閱讀器、聲音輸入單元及準(zhǔn)入控制單元均相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)包括RFID識(shí)別單元、聲紋識(shí)別單元及判斷單元，所述判斷單元與RFID識(shí)別單元及聲紋識(shí)別單元均相連。
3.如權(quán)利要求2所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID識(shí)別單元包括標(biāo)識(shí)號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)及匹配模塊，所述標(biāo)識(shí)號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)與所述匹配模塊相連。
4.如權(quán)利要求2所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述聲紋識(shí)別單元包括預(yù)處理模塊、特征提取模塊、模板數(shù)據(jù)庫(kù)、匹配計(jì)算模塊及判斷模塊，所述特征提取模塊與預(yù)處理模塊、模板數(shù)據(jù)庫(kù)及匹配計(jì)算模塊均相連，所述匹配計(jì)算模塊與模板數(shù)據(jù)庫(kù)及判斷模塊均相連。
5.如權(quán)利要求1所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)相連的存儲(chǔ)器。
6.如權(quán)利要求1所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)相連的顯示單元。
7.如權(quán)利要求1所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)還包括與可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)相連的聲音輸出單元。
8.如權(quán)利要求7所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述聲音輸入單元為麥克風(fēng)，所述聲音輸出單元為音箱。
9.如權(quán)利要求1所述的基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)，包括RFID電子標(biāo)簽、RFID閱讀器、聲音輸入單元、準(zhǔn)入控制單元及可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)。可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)與RFID閱讀器、聲音輸入單元及準(zhǔn)入控制單元均相連，可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)識(shí)別用戶的標(biāo)識(shí)號(hào)碼及聲紋特征，并控制準(zhǔn)入控制單元。本實(shí)用新型基于SOPC的聲紋身份驗(yàn)證系統(tǒng)通過(guò)可編程芯片系統(tǒng)(SOPC)識(shí)別用戶的標(biāo)識(shí)號(hào)碼及聲紋特征，判斷用戶是否為合法用戶并對(duì)應(yīng)控制準(zhǔn)入控制單元，增強(qiáng)了身份驗(yàn)證的安全性。
文檔編號(hào)G10L17/00GK201955789SQ20102062707
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者劉楊, 王小可, 王明, 郭新國(guó) 申請(qǐng)人:深圳市豐泰瑞達(dá)實(shí)業(yè)有限公司