DSP課程設(shè)計(jì)語(yǔ)音識(shí)別報(bào)告材料

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1、實(shí)用文檔DSP課程設(shè)計(jì)語(yǔ)音識(shí)別課題報(bào)告姓名高鵬于是陽(yáng)學(xué)號(hào)1221200412212025學(xué)院電子信息工程學(xué)院班級(jí)自動(dòng)化1202指導(dǎo)教師錢滿義文案大全實(shí)用文檔一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆绽肈SP進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)采集的方法，利用DSP對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征提取，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的識(shí)別。學(xué)會(huì)A/D、D/A的工作原理和使用，學(xué)會(huì)A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的編程方法。以語(yǔ)音信號(hào)處理為依托，深入理解信號(hào)的抽樣和重建的基本方法，提高學(xué)生系統(tǒng)地思考問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)調(diào)用DSPCSL庫(kù)對(duì)McBSP接口的編程，學(xué)會(huì)DSP片上外設(shè)的使用方法。1.2技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)要求（1）對(duì)DMA進(jìn)行

2、初始化；（2）對(duì)A/D、D/A進(jìn)行初始化；（3）編寫DMA中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的實(shí)時(shí)識(shí)別；（4）根據(jù)識(shí)別系統(tǒng)的類型選擇一種識(shí)別方法，采用語(yǔ)音分析方法分析出這種識(shí)別方法所要求的語(yǔ)音特征參數(shù)，作為標(biāo)準(zhǔn)模式由機(jī)器存儲(chǔ)起來(lái)，形成標(biāo)準(zhǔn)模式庫(kù)。（5）對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行特征參數(shù)的分析，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)相同的通道得到語(yǔ)音參數(shù)，生成測(cè)試模板；（6）將測(cè)試模板與參考模板進(jìn)行匹配，將匹配分?jǐn)?shù)最高的參考模板作為識(shí)別結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的識(shí)別。1.3設(shè)計(jì)思路首先利用DSP對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析，提取語(yǔ)音的特征參數(shù)，形成“模板”。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)對(duì)特征參量的提取可采用FFT算法。語(yǔ)音識(shí)別和說(shuō)話人識(shí)別中的LPC

3、倒譜和MEL倒譜，都與語(yǔ)音的頻譜包絡(luò)密切相關(guān)，不同的參數(shù)表示不同的頻譜包絡(luò)。識(shí)別時(shí)，對(duì)其進(jìn)行特征參數(shù)的分析，識(shí)別參數(shù)可以選擇平均能量、過(guò)零數(shù)或平均過(guò)零數(shù)、頻譜、倒譜、線性預(yù)測(cè)系數(shù)，音長(zhǎng)，音調(diào)，聲調(diào)等超音段信息函數(shù)。最后將語(yǔ)音參數(shù)和模板進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的識(shí)別。文案大全實(shí)用文檔二、實(shí)驗(yàn)原理2.1語(yǔ)音識(shí)別概述語(yǔ)音技術(shù)，包括語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成、關(guān)鍵詞檢出、說(shuō)話人識(shí)別與確認(rèn)、口語(yǔ)對(duì)話系統(tǒng)等，是現(xiàn)代人機(jī)交互的重要方式之一，具有廣泛的應(yīng)用前景。其中語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，尤其是連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，是最基礎(chǔ)、最重要的部分，而且已經(jīng)逐步走向成熟與實(shí)用。語(yǔ)音識(shí)別（SpeechRecognit

4、ion）是指讓機(jī)器聽(tīng)懂人說(shuō)的話，即在各種情況下，準(zhǔn)確的識(shí)別語(yǔ)音的內(nèi)容，從而根據(jù)其信息，執(zhí)行人的各種意圖或執(zhí)行特定的任務(wù)，其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器進(jìn)行自然語(yǔ)言通信。利用DSP可以對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、提取語(yǔ)音特征向量、進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)對(duì)語(yǔ)音特征參量的提取可以采用FFT等算法，不同的參數(shù)表示不同的頻譜包絡(luò)。利用DSP技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別其實(shí)就是要利用DSP處理器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對(duì)表征語(yǔ)音的各種形式的信息進(jìn)行處理和分析,以對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類和解釋。無(wú)論是早期的孤立詞識(shí)別系統(tǒng)還是當(dāng)代的連續(xù)語(yǔ)音和非特定人識(shí)別系統(tǒng)，它們的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖都可以用下圖來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)

5、單描述。其主要過(guò)程包括語(yǔ)音信號(hào)的預(yù)處理（端點(diǎn)檢測(cè)等）、特征提取、建立參考模板庫(kù)、相似性度量和識(shí)別決策等幾個(gè)功能模塊。語(yǔ)音信號(hào)A/D預(yù)處理端點(diǎn)檢測(cè)及寫入FLASH特征參數(shù)提取語(yǔ)音識(shí)別模式匹配模式庫(kù)從圖中可以看出語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的本質(zhì)就是一種模式識(shí)別系統(tǒng)，它也包括特征提取、模式匹配、參考模式庫(kù)等基本單元。由于語(yǔ)音信號(hào)是一種典型的非平穩(wěn)信號(hào)，加之呼吸氣流、外部噪音、電流干擾等使得語(yǔ)音信號(hào)不能直接用于提取特征，而要進(jìn)行前期的預(yù)處理。預(yù)處理過(guò)程包括預(yù)濾波、采樣和量化、分幀、加窗、預(yù)加重、端點(diǎn)檢測(cè)等。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的語(yǔ)音數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行特征參數(shù)提取。在訓(xùn)練階段，將特征參數(shù)進(jìn)行一定的處理之

6、后，為每個(gè)詞條得到一個(gè)模型，保存為模板庫(kù)。在識(shí)別階段，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)相同的通道得到語(yǔ)音參數(shù)，生成測(cè)試模板，與參考模板進(jìn)行匹配，將匹配分?jǐn)?shù)最高的參考模板作為識(shí)別結(jié)果。后續(xù)的處理過(guò)程還文案大全實(shí)用文檔可能包括更高層次的詞法、句法和文法處理等，從而最終將輸入的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變成文本或命令。語(yǔ)音信號(hào)的預(yù)處理模塊一般包括預(yù)濾波、采樣和量化、分幀、加窗、預(yù)加重、端點(diǎn)檢測(cè)等。在不同的系統(tǒng)中對(duì)各子模塊會(huì)有不同的要求，如在嵌入式語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中一般要求有防混疊濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和采樣濾波電路等，而在計(jì)算機(jī)上實(shí)驗(yàn)時(shí)則可由音頻采集卡完成，無(wú)需實(shí)驗(yàn)者親自動(dòng)手。2.2硬件構(gòu)成在本次實(shí)驗(yàn)中，我們

7、用到的是BJTU-DSP5502實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)包括BJTU-DSP5502實(shí)驗(yàn)板和SEED-XDS510PLUS仿真器以及相關(guān)配件。它采用的語(yǔ)音處理模塊是TI公司的TMS320VC5502，其主要特點(diǎn)包括：采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，內(nèi)部獨(dú)立總線：12組；程序地址總線（PAB）：1組，24位；程序數(shù)據(jù)總線（PB）：1組，32位；數(shù)據(jù)讀地址總線（BAB、CAB、DAB）：3組，24位；數(shù)據(jù)讀總線（BB、CB、DB）：3組，16位；數(shù)據(jù)寫地址總線（EAB、FAB）：2組，24位；數(shù)據(jù)寫總線（EB、FB）：2組，16位。BJTU-DSP5502實(shí)驗(yàn)板主要包括：DSP芯片1