基于FPGA的聲紋識別的研究與設(shè)計.pdf

1、分類號——UDC武多萎理歹大穿學位論文英文題目ResearchandDesignofVoiceprintRecognition姓名至莖職稱指導教師教授申請學位級別塑學科專業(yè)名稱蕉劍型堂魚蘭堡論文提交日期2Q!≥生旦論文答辯日期至Q!≥生三旦學位授予單位盍墊壟三盤堂學位授予日期至Q!三生魚旦答辯委員會主席鍪送生評閱人鍪送生堡2013年5月摘要聲紋識別是指通過說話人的語音來自動識別說話人的身份。聲紋識別系統(tǒng)在生活的安保、司法、經(jīng)濟、軍事等領(lǐng)

2、域都有十分廣泛的應用。本設(shè)計中的聲紋識別系統(tǒng)是基于FPGA嵌入式系統(tǒng)之上，采用了矢量量化方法來完成的，它包括三個主要的模塊：特征提取、特征匹配以及硬件平臺的實現(xiàn)。在特征提取過程中，將提取少量的能夠體現(xiàn)每個說話人的特征的語音信號的參數(shù)，并對這些參數(shù)進行優(yōu)化。而模式匹配模塊中主要包括兩個步驟：一是訓練步驟，二是識別步驟。在硬件平臺模塊中，利用FPGA來設(shè)計一個SOPC系統(tǒng)，用來完成語音信號的采集、人機交互接口等功能。首先對聲紋識別的發(fā)展歷史

3、以及其研究的現(xiàn)狀做出簡要的介紹，并分析了聲紋識別的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容。同時，提出了聲紋識別研究過程中要解決的問題和技術(shù)難點。其次，在對語音信號的時域處理方法進行研究的基礎(chǔ)上，對聲紋識別的語音信號處理過程中，涉及到的預處理、端點檢測和特征參數(shù)提取進行研究，并重點探討了雙門限檢測法和MFCC特征參數(shù)，做為本系統(tǒng)使用。然后，在對主流模式匹配方法的研究基礎(chǔ)上，重點研究了矢量量化的方法，并研究了矢量量化的原理和失真測度，并對矢量量化器最優(yōu)碼本設(shè)計

4、的算法也進行了研究。最后，設(shè)計了一個以美爾倒譜系數(shù)為特征參數(shù)，以矢量量化做為碼本設(shè)計和模式匹配的識別算法，在基于FPGA的嵌入式平臺上實現(xiàn)。并對實驗結(jié)果進行相應的分析。本系統(tǒng)采用的是美爾倒譜系統(tǒng)特征參數(shù)，提高了系統(tǒng)的識別性能；通過MATLAB語音處理工具箱，提取輸入語音的特征參數(shù)；采用LGB算法進行碼書設(shè)計，并通過使用矢量量化技術(shù)為每一說話人設(shè)計碼書，避免了由于說話人使用同一碼書帶來的量化誤差。關(guān)鍵詞：聲紋識別，美爾倒譜系數(shù)(MFCC)