基于ARM平臺(tái)車載語音識(shí)別系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、語音識(shí)別技術(shù)是語言學(xué)和數(shù)字處理相結(jié)合的一項(xiàng)技術(shù)，是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，一門比較前沿的學(xué)科。由于語音系統(tǒng)的復(fù)雜性、外界噪聲的干擾、語音信號(hào)的非平穩(wěn)性、較差的適應(yīng)性和漢語自身的特點(diǎn)等一系列問題，使語音系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)的過程中有很多困難。
　　 本課題對(duì)語音識(shí)別系統(tǒng)的算法和車載語音識(shí)別系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境做了細(xì)致的研究，主要內(nèi)容有：
　　 (1)針對(duì)現(xiàn)有語音識(shí)別系統(tǒng)的算法，分別討論了語音識(shí)別系統(tǒng)的采集、預(yù)處理、端點(diǎn)檢測、特征參數(shù)提取和模式匹

2、配等幾種常見算法，并且根據(jù)本課題系統(tǒng)的要求，選擇適合的參數(shù)和算法建立語音識(shí)別系統(tǒng)。
　　 (2)對(duì)傳統(tǒng)的端點(diǎn)檢測算法：短時(shí)平均過零率和短時(shí)平均能量做了細(xì)致的研究。根據(jù)它們存在的問題，提出了對(duì)算法的改進(jìn)研究。改進(jìn)后的這兩種算法對(duì)純凈語音信號(hào)和高信噪比環(huán)境下均能完成端點(diǎn)檢測，但在低信噪比環(huán)境下失效。通過分析這兩種算法的特點(diǎn)，改進(jìn)并確定短時(shí)加權(quán)過零率和短時(shí)幅度相結(jié)合的檢測算法作為本系統(tǒng)的端點(diǎn)檢測算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)表明，改進(jìn)后的端點(diǎn)檢

3、測算法在純凈語音信號(hào)和低或高信噪比的環(huán)境下均可以完成端點(diǎn)檢測，有效提高了系統(tǒng)的抗噪能力和識(shí)別率。
　　 (3)對(duì)模式匹配中各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)和參數(shù)做了詳細(xì)的分析。選用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(DynamicTimeWarping)作為本系統(tǒng)的模式識(shí)別算法，并針對(duì)傳統(tǒng)DTW算法存在的問題，改進(jìn)了整體路徑的約束和松弛起始點(diǎn)終止點(diǎn)的對(duì)齊方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)表明，改進(jìn)后的DTW算法有效提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速率。
　　 (4)為了滿足車載的要求以及

4、實(shí)時(shí)性，本系統(tǒng)以ARM9系列的S3C2440為嵌入式處理器，以Linux為嵌入式操作系統(tǒng)，以Qt為嵌入式可視化操作界面，建立語音識(shí)別系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境，包括晶振電路、復(fù)位電路、電源電路、FLASH電路、SDRAM電路、音頻電路、LCD電路和其它一些電路的設(shè)計(jì)，以及BootLoader、Linux內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)、Qt4的移植。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論：改進(jìn)后的端點(diǎn)檢測算法提高了系統(tǒng)的抗噪能力和識(shí)別率；改進(jìn)后的