【正文】 和音量積 設(shè)定一個(gè)比 TH 稍低的門(mén)限 T L , 如果信號(hào)的能量大于 TL ,則所對(duì)應(yīng)的端點(diǎn) C、 D 之間仍是語(yǔ)音信號(hào) ,至此完成了第二級(jí)判斷。常見(jiàn)的有三種： （ 1） 線形預(yù)測(cè)系數(shù)特征矢量 (LPC) （ 2） LPC 倒譜特征矢量 (LPCC) （ 3） Mel 倒譜系數(shù) (MFCC) 1. 線性預(yù)測(cè)系數(shù) (LPC) 這里我采用最簡(jiǎn)單的一種線形預(yù)測(cè)系數(shù)特征矢量 (LPC)。人的發(fā)音器官可以用若干段前后連接的聲管進(jìn)行模擬，這就是所謂的聲管模型。 LPC 是語(yǔ)音分析的重要手段，它能很好地進(jìn)行譜估計(jì)，即可作為語(yǔ)音特征的參數(shù)。由基于自相關(guān)的遞推求解公式求解，也就是所謂的 Durbin 算法得： (0) (0)nnER? ???????????????????????? 1 ( 1 )1( 1 )( ) ( )i in j nji inR i a R i jk E? ?????? ??????????????????? ()iiiak? ??????????? ??????????????? ( ) ( 1 ) ( 1 ) ,1i i ij j i i ja a k a j i???? ? ? ?????????????????? ( ) 2 ( 1)(1 )lin i nE k E ??? ????????????????????? 公式中，上標(biāo) ()i 表示第 i次迭代，每次迭代只計(jì)算和更新 12, , ,ia a a 直河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 到 ip? 時(shí)，結(jié) 束迭代。 2. 線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù) (LPCC) 在語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中，很少直接使用 LPC 系數(shù)，而是由 LPC 系數(shù)推導(dǎo)出另一種參數(shù)：線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)（ LPCC）。在實(shí)際計(jì)算中，當(dāng)序列 x(n)為最小相位的情況下，可以利用序列 x(n)及其倒譜系數(shù) c(n)的遞推關(guān)系來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。這種參數(shù)沒(méi)有充分利用人耳的聽(tīng)覺(jué)特性。從目前使用的情況來(lái)看，在大詞匯量語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用中已逐漸取代原本常用的線性預(yù)測(cè)編碼導(dǎo)出的倒頻譜參數(shù)，原因是它考慮了人類發(fā)聲與接收聲音的特性，具有更好的魯棒性。再將此 N 個(gè)參數(shù)進(jìn)行余弦變換（ cosine transform） 求出 L 階的 Mel scale cepstrum 參數(shù)。對(duì)每幀序列 ()sn進(jìn)行預(yù)加重 處理后再經(jīng)過(guò)離散 FFT 變換，取模的平方得到離散功率譜 ()Sn。 （ 5）舍去代表直流成分的 0D ，取 12, , , KD D D 作為 MFCC 參數(shù)。 這里 x 為一幀語(yǔ)音信號(hào)， n 為計(jì)算 LPC 參數(shù)的階數(shù)。 DTW 算法原理 目前 ,語(yǔ)音 識(shí)別的匹配主要應(yīng)用 HMM 和 DTW 兩種算法。它需要在訓(xùn)練階段提供大量的語(yǔ)音數(shù)據(jù) ,通過(guò)反復(fù)計(jì)算才能得到參數(shù)模型 ,而 DTW 算法的訓(xùn)練中幾乎不需要 額外的計(jì)算。所以在孤立詞語(yǔ)音識(shí)別中， DTW 算法仍然得到廣泛的應(yīng)用。參考模板與測(cè)試模板一般采用相同類型的特征矢量（如 MFCC， LPC 系數(shù)）、相同的幀長(zhǎng)、相同的窗函數(shù)和相同的幀移。距離函數(shù)取決于實(shí)際采用的距離度量，在 DTW 算法中通常采用歐氏距離。因此更多的是采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃（ DP）的方法。 為了描述這條路徑，假設(shè)路徑通過(guò)的所有格點(diǎn)依次為（ n ， m ），??，（ n ， m ），??，（ n ， m ），其中（ n ， m ） =（ 1， 1），（ n ， m ） =（ N， M）。（ N） =M。易于證明，限定范圍的任一格點(diǎn)（ n ， m ）只可能有一條搜索路徑通過(guò)。這套 DP 算法便是 DTW 算法。 程序中，首先申請(qǐng)兩個(gè) n m 的距陣 D 和 d，分別為累積距離和幀匹配距河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 離?？紤]到邊界問(wèn)題，有些前續(xù)格點(diǎn)可能不存在，因此要加入一些判斷條件。 m = size(r,1)。 D(1,1) = d(1,1)。 end if j2 D3 = D(i1,j2)。 else dist=realmax。根據(jù)這些圖形對(duì)象，可以設(shè)計(jì)出界面友好。 實(shí)際 界下面如圖 26 所示： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 26 MATLABGUI 界面 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 3章 下位機(jī)設(shè)計(jì) 167。小車共有兩個(gè)電機(jī)，有 L298 構(gòu)成的 H 橋來(lái)驅(qū)動(dòng)。第三個(gè)輪是轉(zhuǎn)向輪，可以三百六十度轉(zhuǎn)向。 167。單片機(jī)控制電路主要有復(fù)位電路、晶體振蕩電路兩部分。 當(dāng)單片機(jī)時(shí)鐘頻率小于 12MHZ 時(shí)，采用第一種復(fù)位電路。以上復(fù)位電路 只能保證單片機(jī)能夠上電復(fù)位，為了更好的進(jìn)行調(diào)試，本電路對(duì)上面的電路進(jìn)行了更改，使得單片機(jī)電路能夠手動(dòng)復(fù)位。 圖 35 改進(jìn)后的實(shí)際復(fù)位電路 2. 晶振電路 STC12C5A60S2 單片機(jī)內(nèi)部含有 R/C 時(shí)鐘振蕩電路，單片機(jī)可以選擇使用內(nèi)部自有的 R/C 時(shí)鐘振蕩電路，也可以使用外接的高精度晶體 /時(shí)鐘。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 本電路需要串口數(shù)據(jù)收發(fā)，控制對(duì)時(shí)鐘要求較高，故采用的時(shí)鐘源是外接的高精度晶體 /時(shí)鐘。這里我采用L298 專用驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)。途中 8個(gè)單向?qū)ǘO管起著非常重要的作用，它可以防止電機(jī)磁場(chǎng)作用產(chǎn)生很大的反向電壓時(shí)對(duì) L298 內(nèi)部電路的破壞作用。本系統(tǒng)采用線性穩(wěn)壓芯片 7805 把 8伏的電源電壓穩(wěn)成 5 伏輸出。下位機(jī)程序主要功能就是時(shí)刻準(zhǔn)備接受上位機(jī)傳來(lái)的串口數(shù)據(jù)，然后，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)控制小車電機(jī)是小車完成不同的動(dòng)作。 PCON = 0x00。 TR1 = 1。 //定義為靜態(tài)變量，當(dāng)重新進(jìn)入這個(gè)子函數(shù)時(shí) i 的值不會(huì)發(fā)生改變 EA = 0。 } i++。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 while(1) { switch(RxBuf[0]) { case 1: go_ahead()。 case 3: go_afterward()。 底層驅(qū)動(dòng)程序 底層驅(qū)動(dòng)程主要分兩塊兒：電機(jī)控制程序和串口控制程序。 中斷的方法是，打開(kāi)單片機(jī)硬件串口中斷，串口數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)已滿時(shí)，單 片機(jī)就會(huì)觸發(fā)串口中斷，通知 CPU 讀取串口接收的數(shù)據(jù)。IN3,IN4,EAB）和四個(gè)輸出腳（ OUT1,OUT2。其主要的控制方法見(jiàn)表 31： 表 31 電 機(jī)控制 IN1 IN2 ENA OUT1 OUT2 電機(jī) 1 0 1 高 低 正轉(zhuǎn) 0 1 1 低 高 翻轉(zhuǎn) 0 高阻 高阻 停轉(zhuǎn) IN3 IN4 EAB OUT3 OUT4 電機(jī) 1 0 1 高 低 正轉(zhuǎn) 0 1 1 低 高 翻轉(zhuǎn) 0 高阻 高阻 停轉(zhuǎn) RI= =1 Y N RI=0。 本設(shè)計(jì)語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確度還有很大的提高空間，語(yǔ) 音識(shí)別的程序效率還有待進(jìn)一步提高。串口無(wú)線傳輸具有很簡(jiǎn)單的接口，軟件控制簡(jiǎn)單，但它的傳輸距離有限，故無(wú)線傳輸方案還需要進(jìn)一步改進(jìn)。另外很多論壇網(wǎng)友也幫我解答了一些問(wèn)題，并給我提供了很多資料。其它函數(shù)如 abs 等為 MATLAB 函數(shù)庫(kù)自帶。 energy=fenergy(wav)。 end m=fDTW(Tdao,Rvalue)。 for i=1:3 if s(i)=0 amp。走 39。倒 39。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門(mén)送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。無(wú)匹配！ 39。停 39。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 k=i。 end k=0。 end m=fDTW(Tting,Rvalue)。 s=[1 1 1 1]。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 附 錄 1. 小車實(shí)際效果圖 2. 上位機(jī)界面截圖 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 3. 語(yǔ)音識(shí)別主程序內(nèi)容 本程序調(diào)用了 flpc， fDTW， fenergy 三個(gè)函數(shù)文件。期間得到了身邊很多同學(xué)的鼓勵(lì)和支持，他們?cè)黾恿宋覉?jiān)持下去的勇氣。還有一種特征參數(shù)是 Mel 尺度倒譜系數(shù)（ MFCC） 人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)是一個(gè)特殊的非線性系統(tǒng)，它響應(yīng)不同頻率信號(hào)的靈敏度是不同的，基本上是一個(gè)對(duì)數(shù)的關(guān)系， Mel 尺度倒譜系數(shù)（ MFCC） 能夠比較充分利用人耳這種特殊的感知特性。小車的硬件設(shè)計(jì)性能良好，軟件運(yùn)行正常，能達(dá)到預(yù)定要求。它的六個(gè)輸入口分別連接單片機(jī)的 P0^0~P0^5，四個(gè)輸出口連接兩個(gè)電機(jī)。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 310 串口程序，查詢法 電機(jī)控制主要是通過(guò)控制 L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)控制電機(jī)。串口數(shù)據(jù)的接收程序有查詢法和中斷法。 default : 。 case 2: stop()。 EA = 1。 //這里減去 48 是因 為從電腦中發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是 ASCII 碼。 //開(kāi)串口中斷 EA = 1。 TH1 = 0xFd。 部分主程序 部分程序如下： include include unsigned char RxBuf[32]={0}。 小車軟件設(shè)計(jì) 167。 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì) 小車的整個(gè)硬件電路共需要兩個(gè)電壓，電源電壓為 8 伏，直接供給直流電機(jī)。最大輸出電流可以達(dá)到兩安，這對(duì)小車上的直流電機(jī)足夠用。 圖 36 晶體振蕩電路 167。常溫下內(nèi)部時(shí)鐘頻率為 5V單片機(jī)： 11~17MHZ， 單片機(jī)： 8~12MHZ。當(dāng)按鍵按下時(shí)，由于電阻 R1 的作用， RST 管腳保持為高電平。 圖 33 第一復(fù)位電路 當(dāng)單片機(jī)時(shí)鐘頻率大于 12MHZ 時(shí)，采用第二復(fù)位電路，其電路如圖 34所示。 STC