Оценка защищенности речевой информации

Оглавление

 

Задание. 3

Исходные данные для проведения расчетов. 3

Условные обозначения. 3

Оценка защищенности речевой информации. 4

Вывод. 10

ПРИЛОЖЕНИЕ А. 11

Литература. 13

Задание

 

1. Произвести расчет значений октавного уровня соотношения «сигнал/шум» на основе исходных данных.

2. Произвести расчет словесной разборчивости речи на основе исходных данных.

3. Оформить результаты в виде расчетно-пояснительной записки. В расчетно-пояснительной записке по результатам расчетов сделать вывод о выполнении норм защищенности помещения от утечки речевой информации по акустическому каналу. В случае невыполнения норм сформулировать предложения по обеспечению требуемого уровня защищенности речевой информации от утечки по техническому каналу.

4. К расчетно-пояснительной записке приложить протокол инструментального контроля выполнения норм противодействия акустической речевой разведки, образец которого указан в приложении А.

 

Исходные данные для проведения расчетов

Группа	Вариант	Уровни речевого сигнала (дБ)	Уровни шумов (дБ)	Канал утечки информации	Категория помещения	Язык речевого сигнала
3-я		38, 36, 33, 31, 29	54, 52, 51, 50, 49	д	ОН	русский

 

 

Условные обозначения

L_с - уровень речевого сигнала, полученного на входе измерительного устройства для каждой октавной полосы;

L_ш - уровень шумов в помещении для каждой октавной полосы номера;

L₁ - уровень сигнала в помещении;

L₂ - уровень сигнала в месте измерения;

а - октавные полосы, в которых необходимо произвести расчет;

f_i - средняя частота полосы i;

- формантный параметр полосы i;

- весовой коэффициент полосы i;

- отношение «сигнал/шум» полосы i;

- коэф. восприятия формант слуховым аппаратом человека полосы i;

R - интегральный индекс артикуляции речи;

S - слоговая разборчивость;

W - словесная разборчивость;

Е_ф - уровень ощущения формант;

Q_пер - звукоизолирующая способность стены (двери, окна) на частоте 1000 Гц;

А_{ф. русск} - заданный суммарный уровень разборчивости формант на русском языке.

 

Оценка защищенности речевой информации

 

Контролируемыми показателями выполнения норм противодействия акустической речевой разведке являются:

- распределение отношений «сигнал/шум», дБ, в октавных полосах частот в контрольных точках для нормированного энергетического спектра речевого сигнала;

- словесная разборчивость речи, определяемая в контрольных точках для нормированного энергетического спектра речевого сигнала.

Определим значения уровня отношения «сигнал/шум» для каждой октавной полосы по формуле:

Е_i = L_ci – L_шi – L_т, (1)

где D Lт = (20...40) дБ – поправка, позволяющая получить превышение сигнала над помехой (шумом) в контрольной точке и повышение достоверности и точности измерений. Примем D Lт = 35 дБ.

Из формулы (1) получаем:

Словесная разборчивость речи W рассчитывается по формуле в диапазоне значений словесной разборчивости от 0 до 1.

(2)

где - интегральный индекс артикуляции речи (3):

 

(4)

– значение весового коэффициента в i-й октавной полосе;

– параметр отношения «сигнал/шум»; (5)

– отношение «сигнал/шум» в месте измерения в i-й октавной полосе, [дБ]; (6)

– средний спектральный уровень речевого сигнала в месте измерения в i-й октавной полосе, [дБ];

– уровень шума (помехи) в месте измерения в i-й октавной полосе, [дБ];

А – значение формантного параметра спектра речевого сигнала в i-й октавной полосе, [дБ];

N – количество октавных полос, в которых проводится измерение.

Количество октавных полос по условию равно 4.

Словесную разборчивость речи W можно определить по графику на рис. 1

Рис.1. Зависимость разборчивости слов от разборчивости формант

Метод определения словесной разборчивости W основан на экспериментальных исследованиях Н.Б. Покровского. В настоящем методе спектр речи разбивается на N частотных полос, которые указаны в таблице.

Таблица 1. Значения октавных полос

Номер полосы	Частотные границы полосы, fн - fв, Гц	Средняя частота полосы, fi, Гц
	180 - 355
	355 - 710
	710 - 1400
	1400 - 2800
	2800 - 5600

 

Рассчитаем по формуле (6) отношение «сигнал/шум» в месте измерения в каждой октавной полосе:

Под формантой понимается максимум огибающей спектра звука в i-й спектральной полосе. При этом будем полагать, что формантный параметр А_i характеризует энергетическую избыточность речевого сигнала.

Значения формантных параметров А_i определяются в соответствии с графиком на рис. 2, либо из соотношения (ошибка аппроксимации менее 1 %):

(7)

Рис.2. Зависимость формантного параметра А_i от частоты октавной полосы

По формуле (7) получим следующие значения формантных параметров октавных полос:

По формуле (5) определим параметры отношения «сигнал/шум» для каждой октавной полосы:

По формуле (4) получим для каждой октавной полосы:

Значения весовых коэффициентов определяются по графику рис. 3 (график функции распределения формант, характеризующий вероятность встречаемости формант в различных участках речевого спектра) при условиях f = f_в,i и f = f_н,i , или из соотношения:

(8)

Рис.3. Функция распределения формант

По формуле (8) получим для каждой октавной полосы значения весовых коэффициентов. Определим значения k(f_в.i), k(f_н.i) и весовой коэффициент k_i для каждой i-й частотной полосы.

Таблица 2. Значения k(f_в.i), k(f_н.i), k_i

Номер полосы, i	Нижняя граничная частота, fН, Гц	Весовой коэффициент нижней граничной частоты, k(fн.i)	Верхняя граничная частота, fВ, Гц	Весовой коэффициент верхней граничной частоты, k(fв.i)	Весовой коэффициент, ki
		0,00665		0,034	0,027
		0,034		0,148	0,114
		0,148		0,359	0,211
		0,359		0,666	0,307
		0,666		0,924	0,258

 

По формуле (3) вычислим интегральный индекс артикуляции речи:

По формуле (2) вычислим словесную разборчивость речи W:

Сравнивая полученную словесную разборчивость с нормированными значениями из таблицы 3, можно сделать вывод, что нормы противодействия акустической речевой разведке на основе показателя словесной разборчивости выполняются.

 

Таблица 3. Нормы противодействия акустической речевой разведке

Степень секретности речевой информации (категория объекта) защиты)	Нормированные значения показателя противодействия акусти­ческой речевой разведке
Особой важности (I категория)	Wн = 0,1
Совершенно секретно (II категория) Секретно (III категория)	Wн = 0,2
Несекретно (общего назначения)	Wн = 0,4

 

Сравнив полученные в результате расчётов значения уровня отношения «сигнал/шум» с нормированными значениями из таблицы 4, делаем вывод, что нормы противодействия акустической речевой разведке на основе уровня отношения «сигнал/шум» выполняются.

Таблица 4. Нормированные значения уровня отношения «сигнал/шум»

Категория объекта защиты	Нормированные значения уровня отношения «сигнал/шум» Еi, дБ, для октавных полос со среднегеометрическими частотами fсрi, Гц
I категория	-7	-12	-15	-18	-20
II, III категория	-4	-9	-12	-15	-17
Общего назначения	-1	-6	-8	-11	-13

 

Вывод

 

В ходе выполнения курсового проекта мы ознакомились с методикой контроля защищенности речевой информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналам.

В ходе проведенных исследований установлено, что нормы противодействия акустической речевой разведке выполняются и полученный результат соответствует нормированному значению.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ООО «Информационная защита»

ПРОТОКОЛ № 75