CN105469799A - 一种基于隐藏信道的可闻声定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于隐藏信道的可闻声定位方法及系统，能够对可闻声信号中的信标信号的出现时刻进行检测。所述方法包括：将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。本发明适用于定位技术领域。

Description

一种基于隐藏信道的可闻声定位方法及系统

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别是指一种基于隐藏信道的可闻声定位方法及系统。

背景技术

无线传感器网络的定位技术(尤其是室内定位技术)是系统运行的支撑技术之一，具有重要的研究意义和应用价值。无线传感器网络中的定位技术包括大量的技术手段，例如，声音定位，所述声音特指人耳可以听到的声音，即可闻声，不包括超声波。现有声音定位的典型手段是通过麦克风阵列和复杂的数字信号处理手段，定位声源的位置。然而，现有的可闻声定位手段具有以下缺点：

(1)定位的是声源的位置，而非接收者的位置，定位目标单一；

(2)定位硬件和定位算法相对复杂；

(3)可闻声(如音乐、广播等)对用户的听觉而言存在意义，因此声源发出的信号不能是任意指定的波形，不能影响用户的正常收听。

由于上述条件的限制，尽管声音的接收设备(例如，麦克风)是一类低成本和广泛应用的传感器，但声音在无线传感器网络的室内定位中应用并不广泛。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于隐藏信道的可闻声定位方法及系统，以解决现有技术所存在的可定位目标单一，定位硬件和算法相对复杂，应用场景受限制的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于隐藏信道的可闻声定位方法，包括：

将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；

在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；

若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。

进一步地，所述信标信号为伪随机序列。

进一步地，所述将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号包括：

将信标信号b(t)乘以正的衰减系数α后在给定时刻t₀和原始载体音频信号s(t)进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号y(t)：

y(t)＝s(t)+α·b(t-t₀)，α＞0。

进一步地，所述在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号包括：

当载体音频信号y(t)传输到接收端时，引入的噪声信号为w(t)，即接收端得到的接收信号z(t)为：

z(t)＝y(t)+w(t)。

进一步地，所述互相关函数为：

$C_{zb}\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}z\left(t\right)\·b(t-\mathrm{\τ})dt=\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}\[s\left(t\right)+w\left(t\right)\]\·b(t-\mathrm{\τ})dt+\mathrm{\α}\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}b(t-t_0)\·b(t-\mathrm{\τ})dt$

式中，C_zb(τ)表示互相关函数，z(t)表示接收信号，b(t)表示信标信号，s(t)表示原始载体音频信号，w(t)表示噪声信号，α表示衰减系数。

进一步地，所述若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻包括：

若所述互相关函数的峰值大于等于预设的互相关函数阈值，则判断接收信号中存在信标信号，且互相关函数峰值位置对应的时刻为所述信标信号的出现时刻。

进一步地，若所述互相关函数有多个相同的峰值，则取第一个出现的峰值。

本发明实施例还提供一种基于隐藏信道的可闻声定位系统，包括：

叠加单元，用于将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；

判定单元，用于在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；

确定单元，用于若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。

进一步地，所述信标信号为伪随机序列。

进一步地，所述确定单元：用于若所述互相关函数的峰值大于等于预设的互相关函数阈值，则判断接收信号中存在信标信号，且互相关函数峰值位置对应的时刻为所述信标信号的出现时刻；

其中，若所述互相关函数有多个相同的峰值，则取第一个出现的峰值。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。这样，将应用于信息安全领域的数字水印技术融合于可闻声信号中，即在原始载体音频信号中嵌入用于定位的信标信号(数字水印)，并基于隐藏信道，对可闻声信号中的信标信号的出现时刻进行检测，该信标信号的出现时刻能够表达声音传播的延时，从而实现测距，即在不影响人耳正常听觉的前提下，利用隐藏信道将可闻声作为一种定位手段，定位方法简单，应用场景广泛。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于隐藏信道的可闻声定位方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的基于隐藏信道的可闻声定位方法在超市中的应用示意图；

图3为本发明实施例提供的信标信号b(t)的示意图；

图4为本发明实施例提供的原始载体音频信号第1秒的波形示意图；

图5为本发明实施例提供的信标信号b(n)的波形示意图；

图6为本发明实施例提供的嵌入信标信号后的载体音频信号y(n)的示意图；

图7为本发明实施例提供的引入噪声后的接收端可闻声信号z(n)的示意图；

图8为本发明实施例提供的最终的可闻声信号与信标信号的互相关函数的示意图；

图9为本发明实施例提供的测量误差与噪声强度和嵌入的信标信号的强度关系示意图；

图10为本发明实施例提供的测量误差与信标信号类型的关系示意图；

图11为本发明实施例提供的载体音频信号news的示意图；

图12为本发明实施例提供的载体音频信号song的示意图；

图13为本发明实施例提供的载体音频信号类型与测量误差的关系示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的可定位目标单一，定位硬件和算法相对复杂，应用场景受限制的问题，提供一种基于隐藏信道的可闻声定位方法及系统。

为了更好地理解本发明，先对数字水印(DigitalWatermarking)技术进行介绍，数字水印是将一些标识信息(即数字水印)嵌入到载体中，且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。在本发明实施例中，数字水印的嵌入作为一种隐藏信道，在该隐藏信道中嵌入了信标信号，通过接收者判定信标信号的传播延时，实现测距。

音频数字水印按照数字水印算法可以分为时域数字水印算法和变换域数字水印算法，本发明实施例仅讨论时域数字水印算法，初步研究隐藏信道在传输定位信标信号中的可行性。时域数字水印算法包括：最低比特位方法、回声隐藏、基于扩频序列的数字水印等。本发明实施例采用基于扩频序列的数字水印，即将一个幅度较低的高速伪随机序列与原始载体音频信号进行叠加，使得用户从听觉上难以发现载体音频信号中嵌入了数字水印，本发明实施例中的信标信号仅用于测距，而没有携带具体的信息，因此信标信号的嵌入与传统的基于扩频序列的数字水印略有差异。

实施例一

参看图1所示，本发明实施例提供的一种基于隐藏信道的可闻声定位方法，包括：

S1：将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；

S2：在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；

S3：若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。

本发明实施例所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，通过将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。这样，将应用于信息安全领域的数字水印技术融合于可闻声信号中，即在原始载体音频信号中嵌入用于定位的信标信号(数字水印)，并基于隐藏信道，对可闻声信号中的信标信号的出现时刻进行检测，该信标信号的出现时刻能够表达声音传播的延时，从而进行测距，即在不影响人耳正常听觉的前提下，利用隐藏信道将可闻声作为一种定位手段，定位方法简单，应用场景广泛。

本发明实施例中，以超市为例介绍基于隐藏信道的可闻声定位方法的应用场景。在超市中，通常存在着背景音乐或广告广播，因此声音是一类客观存在的，可以利用的定位手段。同时，顾客的位置信息，对于超市有很大的价值，可以辅助进行管理、导购、广告推送、商品柜台摆放优化等等。

如图2所示为基于隐藏信道的可闻声定位方法在超市中的应用示意图，播放音乐或商场的导购信息。在用户手中存在声音的接收装置(例如，麦克风)，有可能获得室内的位置。然而，超市中本身所播放的背景音乐和广告广播等内容是不宜更改的，要使可闻声定位成为一种可行的定位手段，需要在不改变原有音频的听觉感受的条件下进行，因此需要将数字水印和隐藏信道技术引入到可闻声的定位算法中。

本发明实施例中，所述信标信号是固定的伪随机序列，可以通过加法器将所述信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号。

本发明实施例中，进一步地，为了使得用户难以从听觉上发现最终的可闻声信号中嵌入了信标信号b(t)(数字水印)，需将信标信号b(t)乘以正的衰减系数α后在给定时刻t₀和原始载体音频信号s(t)进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号y(t)：

y(t)＝s(t)+α·b(t-t₀)，α＞0。

本发明实施例中，当载体音频信号y(t)传输到接收端时，假设，引入的噪声信号为w(t)，即接收端得到的接收信号(最终的可闻声信号)z(t)为：

z(t)＝y(t)+w(t)。

本发明实施例中，所述可闻声信号z(t)和信标信号b(t)的互相关函数为：

$\begin{array}{c}{C}_{zb}\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}z\left(t\right)\·b\left(t-\mathrm{\τ}\right)dt\\ =\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}\[y\left(t\right)+w\left(t\right)\]\·b\left(t-\mathrm{\τ}\right)dt\\ =\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}\[s\left(t\right)+\mathrm{\α}\·b\left(t-t_0\right)+w\left(t\right)\]\·b\left(t-\mathrm{\τ}\right)dt\\ =\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}\[s\left(t\right)+w\left(t\right)\]\·b\left(t-\mathrm{\τ}\right)dt+\mathrm{\α}\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}b\left(t-t_0\right)\·b\left(t-\mathrm{\τ}\right)dt\end{array}$

式中，C_zb(τ)表示互相关函数，z(t)表示接收信号，b(t)表示信标信号，s(t)表示原始载体音频信号，w(t)表示噪声信号，α表示衰减系数。

本发明实施例中，本发明实施例中，能够根据可闻声信号z(t)和信标信号b(t)的互相关函数，判定可闻声信号z(t)中是否存在信标信号b(t)，具体的，若所述互相关函数的峰值大于等于预设的互相关函数阈值，则判断可闻声信号z(t)中存在信标信号b(t)；若可闻声信号z(t)中存在信标信号b(t)，并将所述互相关函数峰值位置对应的时刻作为信标信号的出现时刻。进一步地，信标信号为b(t)为伪随机序列，则中信号s(t)和w(t)均与b(t)无关，的峰值出现在τ＝t₀处，即可估计出信标信号的出现时刻

${\hat{t}}_0=\underset{\mathrm{\τ}}{\arg \max }{C}_{zb}\left(\mathrm{\τ}\right)$

式中，表示互相关函数峰值位置对应的时刻τ。

本发明实施例中，接着，对基于隐藏信道的可闻声定位方法进行仿真分析：

本发明实施例中，s(t),y(t),b(t),w(t)为连续时间信号，在实际的算法实现中，均采用离散时间信号。首先，对s(t),y(t),b(t),w(t)进行离散化处理，假设声音的采样频率为f_s，采样间隔为T_s＝1/f_s，s(t),y(t),b(t),w(t)采样后的离散时间信号分别为s(n),y(n),b(n),w(n)，信标信号b(n)的离散时间延时为n₀，离散化的互相关函数C_zb(k)为：

$C_{zb}\left(k\right)=\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}z\left(n\right)\·b(n-k)$

则待估计的离散时间延时为：表示互相关函数峰值位置对应的采样点k。由于离散时间无法表示半个采样间隔等情形，因此仅是t₀的粗粒度估计。

在仿真分析中，信标信号b(t)采用固定的m序列，采用7次多项式x⁷+x⁶+1生成，长度为127比特，每个比特采用不归零(Non-ReturntoZero，NRZ)编码，保持1ms，总长度为127ms，如图3所示。该信标信号被f_s＝8KHz的采样信号采样为离散时间信号b(n)。

接着，对可闻声定位方法的可行性进行分析，验证互相关函数峰值算法的可行性，采用Python+Matlab环境进行仿真，互相关函数峰值算法的仿真环境及参数如表1所示：

表1互相关函数峰值算法的仿真环境及参数

如图4所示为原始载体音频信号第1秒的波形示意图，载体音频信号的全程平均功率为1.07×10^-2(相当于-19.7dB)，均方平均幅值为1.03×10^-1。

如图5所示为信标信号的波形示意图，信标信号的平均功率0.25(相当于-6dB)，均方平均幅值为0.5，本发明实施例中，设α＝0.02，将信标信号在采样点n₀＝2000的位置嵌入到载体信号中，得到嵌入数字水印后的载体音频信号y(n)，如图6所示，图6中数字水印嵌入的时间位置以矩形框标注。由于α很小，从图6中几乎无法区分原载体音频信号s(n)和嵌入信标信号后的载体音频信号y(n)，由于数字水印幅度很小且存在很短的时间(127ms)，实际的听觉感受实验表明用户确实无法感知到在声音中嵌入了数字水印。

在接收端，将噪声注入，得到的最终的可闻声信号z(n)，z(n)波形如图7所示。尽管z(n)在图7中波形上与s(n)和y(n)近似，但人耳对白噪声较为敏感，实际听觉感受是可以发现的，此处的噪声引入主要用于模拟在声音接收端收到的背景声音或音频电路中的电噪声等。

如图8所示为可闻声信号z(n)和信标信号b(n)的互相关函数C_zb(k)，在图8中k＝2000的位置附近，互相关函数出现了明显的峰值，表明检测到数字水印(即信标信号)的存在。同时，图8中峰值位置在附近，这表明信标信号出现的时刻被正确检测得到，也就是说，基于隐藏信道的可闻声定位方式是正确可行的。

本发明实施例中，由于互相关函数的峰值总是存在(如存在多个相同的峰值，约定取第一个出现的峰值)，当信标信号不能被正确地检测到时，其测量误差将非常大，因此信标信号的检测正确性及时间测量精度可以统一用测量误差表征。

本发明实施例中，对导致测量误差的相关因素进行分析，例如，设计多次实验对数字水印嵌入的幅值和噪声幅值对测量误差的影响进行分析，仿真环境和参数基本同表1，只有噪声系数σ和数字水印嵌入的衰减系数α存在变化，误差的标准差为std(v)，以测量标准差std(v)为测量精度的评估标准。对每组指定的噪声系数(噪声强度)σ和嵌入的衰减系数(信标信号的强度)α条件，实验重复3000次。

数字水印嵌入位置随机分布在载体音频信号的某区间，例如，该段音频长度为L＝3秒。在完全不可检测的条件下，实际位置n₀和检测位置均服从随机均匀分布，其对应的连续时间时刻近似为[0,L]间的均匀分布，方差均为L²/12。若两者独立无关(即无法检测)，则两者之差的随机变量的方差为L²/6，标准差为在此例约为1.2秒，时间上由于载体音乐本身并非完全随机，互相关函数可能在某些位置存在伪峰值，因此检测时刻误差较大时(接近上述理论值)已经可以认为无效。

如图9所示，在不同的噪声强度的条件下，检测时刻误差与嵌入的信标信号的强度系数具有明显的关系。在嵌入的信标信号的强度α较低时(如α＝0.03，相当于衰减30.5dB)，信标信号很弱，功率约为-36.5dB。载体音频和外部噪声在检测过程中均相当于噪声，约为-19.7dB，信噪比约为-17dB，此时几乎无法正确检测到信标信号。随着嵌入的信标信号的强度的增加，信噪比逐渐上升，在嵌入的信标信号的强度α较高时(如α＝0.06，相当于衰减24.4dB)，信噪比约为-4.7dB，检测误差很小，系统可用。

值得注意的是引入的外部噪声对检测误差的影响方式，由于载体音频和外部噪声均相当于噪声，且载体音频相对固定，其中存在着与信标信号互相关较强的片段(伪峰值)，而外部白噪声则与信标信号无关，因而外部噪声的增加具有两个方面的效果：(1)降低了信噪比，使得检测效果变差；(2)白化了噪声，在一定程度上降低了固定载体音频伪互相关峰值的影响，使得检测效果变好。外部噪声的实际效果是上述两个因素的共同作用，噪声在检测过程中并非是一个完全的反面因素，图9是在某种固定载体音频条件下的特例。

本发明实施例中，接着，分析信标信号的类型对检测性能的影响，本发明实施例中考虑两类信标信号，第一类信标信号记为prbs7，定义同表1，序列长度为127，时间长度为127ms。第二类信标信号记为prbs9，采用9次的生成多项式，序列长度511，时间长度511ms，基本上是第一类信标信号的4倍。仿真环境和参数基本同表1，噪声系数σ为0.005，对两类信标信号分别进行实验，实验重复3000次，结果如图10所示。

图10中，信标信号prbs9明显优于prbs7，prbs9在嵌入的信标信号的强度α为0.035时已经基本可用，而prbs7则需要嵌入的信标信号的强度α达到0.06时才基本可用。尽管prbs7和prbs9的平均功率是相同的，但后者具有更强的时长，因此总能量要高于前者，且其自相关函数的峰值更明显，因此更容易检测和获得更为精确的检测结果，但是所付出的代价是由于数字水印的能量增加了，因而更容易被用户察觉。实际上，在相同的能量条件下，两者的效果是大体类似的。

本发明实施例中，最后，分析载体音频的类型对检测性能的影响，例如，考虑三类载体音频信号，将第一类载体音频信号记为music，定义同表3-1，为乐器独奏；将第二类载体音频信号记为song，采用歌曲《雪绒花》的片段，包括人声和背景演奏；将第三类载体音频信号记为news，采用CNN新闻的片段，仅包括人声。三类均选择典型的片段，平均功率调节为0.01，片段长度均为10秒，调节后的载体音频信号song和news的示意图分别如图11和图12所示。图11中，以新闻为主的载体音频信号具有明显的间歇性特征，这接近于室内的人声广播信号，与音乐和歌曲等连续的信号不同。

本发明实施例中，仿真环境和参数基本同表1，噪声系数σ为0.005，对三类载体音频信号分别进行实验，实验重复3000次，结果如图13所示。

如图13所示，不同的载体音频信号对检测性能有较大影响，具体依赖于载体音频信号的时域频域特征以及信标信号的时域频域特征，在本例的实验中，混合人声和音乐的歌曲音频更易于嵌入和检测数字水印，而单纯的人声和音乐在数字水印检测方面的性能较差。

同时，注意到在嵌入数字水印的强度不足以检测时，检测误差与嵌入的信标信号的强度之间存在复杂的关联，并非随着嵌入强度的增加一定下降。在精度达到0.01秒，相当于3.4m的测距误差的范围内，数字水印的嵌入强度才是有意义的。

实施例二

本发明还提供一种基于隐藏信道的可闻声定位系统的具体实施方式，由于本发明提供的基于隐藏信道的可闻声定位系统与前述基于隐藏信道的可闻声定位方法的具体实施方式相对应，该基于隐藏信道的可闻声定位系统可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述基于隐藏信道的可闻声定位方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的基于隐藏信道的可闻声定位系统的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

本发明实施例还提供一种基于隐藏信道的可闻声定位系统，包括：

叠加单元，用于将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；

判定单元，用于在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；

确定单元，用于若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。

本发明实施例所述的基于隐藏信道的可闻声定位系统，通过将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。这样，将应用于信息安全领域的数字水印技术融合于可闻声信号中，即在原始载体音频信号中嵌入用于定位的信标信号(数字水印)，并基于隐藏信道，对可闻声信号中的信标信号的出现时刻进行检测，该信标信号的出现时刻能够表达声音传播的延时，从而实现测距，即在不影响人耳正常听觉的前提下，利用隐藏信道将可闻声作为一种定位手段，定位方法简单，应用场景广泛。

在前述基于隐藏信道的可闻声定位系统的具体实施方式中，进一步地，所述信标信号为伪随机序列。

在前述基于隐藏信道的可闻声定位系统的具体实施方式中，进一步地，所述确定单元：用于若所述互相关函数的峰值大于等于预设的互相关函数阈值，则判断接收信号中存在信标信号，且互相关函数峰值位置对应的时刻为所述信标信号的出现时刻；

其中，若所述互相关函数有多个相同的峰值，则取第一个出现的峰值。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，包括：

将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；

在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；

若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。

2.根据权利要求1所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，所述信标信号为伪随机序列。

3.根据权利要求1所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，所述将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号包括：

将信标信号b(t)乘以正的衰减系数α后在给定时刻t₀和原始载体音频信号s(t)进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号y(t)：

y(t)＝s(t)+α·b(t-t₀)，α>0。

4.根据权利要求1所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，所述在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号包括：

当载体音频信号y(t)传输到接收端时，引入的噪声信号为w(t)，即接收端得到的接收信号z(t)为：

z(t)＝y(t)+w(t)。

5.根据权利要求1所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，所述互相关函数为：

$C_{zb}\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}z\left(t\right)\·b(t-\mathrm{\τ})dt=\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}\[s\left(t\right)+w\left(t\right)\]\·b(t-\mathrm{\τ})dt+\mathrm{\α}\underset{-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\∫}}b(t-t_0)\·b(t-\mathrm{\τ})dt$

式中，C_zb(τ)表示互相关函数，z(t)表示接收信号，b(t)表示信标信号，s(t)表示原始载体音频信号，w(t)表示噪声信号，α表示衰减系数。

6.根据权利要求1所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，所述若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻包括：

若所述互相关函数的峰值大于等于预设的互相关函数阈值，则判断接收信号中存在信标信号，且互相关函数峰值位置对应的时刻为所述信标信号的出现时刻。

7.根据权利要求6所述的基于隐藏信道的可闻声定位方法，其特征在于，若所述互相关函数有多个相同的峰值，则取第一个出现的峰值。

8.一种基于隐藏信道的可闻声定位系统，其特征在于，包括：

叠加单元，用于将信标信号和原始载体音频信号进行叠加，生成嵌入信标信号的载体音频信号；

判定单元，用于在接收端接收嵌入信标信号的载体音频信号，并根据接收信号和信标信号的互相关函数，判定接收信号中是否存在信标信号；

确定单元，用于若所述接收信号中存在信标信号，则确定所述信标信号的出现时刻。

9.根据权利要求8所述的基于隐藏信道的可闻声定位系统，其特征在于，所述信标信号为伪随机序列。

10.根据权利要求8所述的基于隐藏信道的可闻声定位系统，其特征在于，所述确定单元：用于若所述互相关函数的峰值大于等于预设的互相关函数阈值，则判断接收信号中存在信标信号，且互相关函数峰值位置对应的时刻为所述信标信号的出现时刻；

其中，若所述互相关函数有多个相同的峰值，则取第一个出现的峰值。