一種機載語音信號控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、在飛行器操控中，利用語音表達飛行員的控制操作，可實現(xiàn)更為便捷的控制意圖，尤其在多種操作組合聯(lián)動的爭分奪秒的時刻。但座艙內(nèi)的高強度噪聲的存在、機載語音控制指令的選擇以及個別飛行員的口音差異，為飛行器座艙內(nèi)的語音控制應用帶來了困難，同時運行的嵌入式平臺也是影響語音控制應用的因素之一。為此，論文設計了一套應用于座艙環(huán)境的機載語音信號控制系統(tǒng)，用于研究應用語音控制的技術挑戰(zhàn)和難點。
　　機載語音信號控制系統(tǒng)選用了ADI公司的專業(yè)語音處理芯

2、片ADSP-BF561作為系統(tǒng)的硬件平臺，通過飛行員面罩上的麥克風實現(xiàn)語音輸入，然后由AD1939音頻處理芯片采集處理，并由DMA控制器負責將語音信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)緩沖區(qū)。調(diào)用孤立詞語音識別算法得到語音識別結(jié)果，識別結(jié)果一方面通過芯片AD1939播放到飛行員耳機，另一方面由GJB289A總線傳遞到機上任務系統(tǒng)。另外，W5200以太網(wǎng)通訊芯片實現(xiàn)了語音模型庫的加載、語音識別性能測試和軟件在線升級。論文中采用基于Mel倒譜特征順序統(tǒng)計濾波算法和

3、基音檢測算法進行端點檢測，相比傳統(tǒng)基于能量和倒譜特征方法，在噪聲環(huán)境下可得到理想的檢測結(jié)果，且在低信噪比時依然有效，同時還可排除面罩下的呼吸聲干擾。采用座艙顯示周邊鍵作為控制指令，可保證飛行員語音發(fā)音與視覺的一致性，避免出現(xiàn)不必要的意識混亂。采用說話人自適應技術訓練語音模型，提高個別飛行員的語音識別率。由于ADSP-BF561為定點、雙核DSP處理器，采用語音識別算法定點化和識別過程優(yōu)化的方法，保證語音控制的實時性。
　　論文主要

4、開展以下工作：（1）論文對存在的機載背景噪聲、機載語音指令和語音差異問題進行研究，提出一套機載平臺的系統(tǒng)設計方案，并詳細描述系統(tǒng)的硬件和軟件設計要求。（2）論文提出三個提高語音識別性能優(yōu)化的方法：聲學模型選擇、端點檢測算法優(yōu)化及識別程序優(yōu)化，對語音識別性能測試、語音模型加載及語音交互過程進行功能設計。（3）對嵌入式系統(tǒng)軟件進行架構(gòu)設計，并以流程圖方式描述軟件功能的實現(xiàn)過程。在模擬仿真環(huán)境下，對系統(tǒng)進行測試驗證，測試結(jié)果表明每個指令詞條的