家用电器中语音识别研究

摘要

随着电子信息技术的发展，家电的智能信息化程度也越来越高，同样，人们对家电操作人性化的要求也越来越高，因此将语音识别技术应用于家电便成为一个值得研究的问题。 本论文就是结合家电的功能需求，研究设计了专门应用于家电的语音识别小系统－－语音识别模块，并从系统硬件和系统软件两个方面对系统进行了详细的论述和说明。 本文的主要工作概括如下： 1.分析了语音识别技术的基本原理，归纳总结了目前语音识别技术的基本方法和技术。 介绍了声学模型、搜索、系统实现、自适应与鲁棒性等基本理论，并详细介绍了基于GMM(高斯混合模型)语音识别训练与判决的理论。 2.根据家电应用的需要和识别技术的原理，设计了相关的硬件平台。 硬件平台包括几个方面：音频信号的输入和输出电路、运算处理控制电路、扩展的FLASH和SRAM、与上位机(家电控制板)通讯的电路以及其他相关的辅助电路。在系统设计中，始终遵循一个基本的原则：既要满足家电对语音识别系统功能的要求，又要满足系统最小化的要求(低成本设计)。 3.以设计好的硬件平台作为研究工具，进行了语音样本信号采集、语音信号预处理、音头音尾截取、语音特征提取等研究，同时根据系统需要，对硬件操作部分也进行了详细的描述，包括外部扩展FLASH和SRAM读写、CODEC芯片操作、与上位机通讯等有关部分。 4.设计的系统进行了一定的实验测试，结果证明系统是有效的。 在该论文工作基础上，结合家电的实际需要，后续工作拟进行如下几个方面的研究：更多识别词典词库的扩展、方言影响的消除和方言的识别、整句中关键词识别、更高识别速率等，争取进一步提高系统的性能，提高系统可靠性，使识别系统可以更广泛的应用于各种家电产品和其他产品中，为人们创造出更富人性化的产品。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1语音识别应用研究的意义

1.2语音识别技术研究的现状

1.2.1模型

1.2.2搜索

1.2.3系统实现

1.2.4自适应与鲁棒性

1.3语音识别应用研究的主要方向

1.4本课题需要解决的问题和达到的效果

1.5本论文结构安排

2语音识别的基本原理

2.1语音识别应用的基本前提

2.2语音识别应用的基本理论

2.2.1训练过程

2.2.2识别过程

2.2.3处理过程说明

3 语言识别小应用系统硬件

3.1语音识别模块的系统构成

3.2语音识别模块的各部分功能说明

3.2.1音频信号编码解码电路及音频信号输出电路

3.2.2 MICPHONE输入及滤波电路

3.2.3中央微处理器电路

3.2.4扩展存储器电路

3.2.5模块与上位机通讯电路及接口

3.2.6其他电路，包括复位、指示等电路

3.2.7电源电路

3.3语言识别模块完整原理图

4系统软件

4.1软件设计基本思路

4.2软件各部分介绍

4.2.1语音信号采集硬件控制部分

4.2.2语音信号采集部分

4.2.3提示语音播放部分

4.2.4扩展的FLASH和SRAM读写部分

4.2.5与上位机应用系统通讯处理部分

4.2.6语音信号处理和识别部分

4.3整个语音识别系统的流程图如下

4.3.1主流程

4.3.2定时中断服务流程

5实验结果分析

5.1实验基本情况

5.2实验结果

5.2.1常规情况下的识别率

5.2.2噪声环境下的识别率

5.3结论

6总结与展望

参考文献

附录

致谢

个人简历及发表的学术论文