基于可重構(gòu)的語音識別片上系統(tǒng)的設計.pdf

1、近年來,嵌入式系統(tǒng)的語音識別系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用到智能家居、工業(yè)控制、移動終端等領域,正改變著人們的生活。由于語言交流是人們之間最自然的交流方式,基于語音識別的人機交互的嵌入式系統(tǒng)越來越成為研究的熱點。然而,現(xiàn)有的語音識別系統(tǒng)或具有很高的CPU使用率,不能完成其它任務;或具有很大的體積,難以在嵌入式系統(tǒng)使用;或網(wǎng)絡依賴性太高,在無網(wǎng)絡條件下僅能完成有限詞匯量的識別。為了解決這些問題,在嵌入式語音識別方面還需要對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行深入的研究。

2、>　　本文提出基于可重構(gòu)的片上語音識別系統(tǒng),在一定程度上有效緩解了上述矛盾。所作的主要工作如下:
　　首先,本文研究了語音信號的信號處理。從信號處理的角度,討論了在語音識別過程中用到關鍵技術的原理。這包括預加重、端點檢測、特征提取等技術。
　　其次,本文介紹了隱馬爾可夫模型的基本原理以及高斯混合模型的基本原理。通過對隱馬爾可夫模型的三個問題的論述,特別是高斯混合模型表示的隱馬爾可夫模型的B參數(shù)的詳細論述,解決了語音識別系統(tǒng)的

3、訓練及識別的原理問題。
　　再次,本文以ZYNQ7000作為SOC設計平臺,構(gòu)建了嵌入式非特定人孤立詞語音識別系統(tǒng)。在對ZYNQ7000的可重構(gòu)性研究的基礎上,本文一方面在前有的 PC端訓練軟件的基礎上,進一步將識別模型改進為基于高斯混合模型的隱馬爾可夫模型(GMM-HMM),形成系統(tǒng)驗證平臺,為識別系統(tǒng)提供識別模板和硬件測試數(shù)據(jù)。這包括對訓練和識別算法的研究及實現(xiàn)。還包括將系統(tǒng)中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成易于硬件測試的格式。另一方面,將識別算