【正文】 何老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度，高度的敬業(yè)的精神， 兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產生重要影響。Delay()。Delay()。 Go_Ahead()。 在行進過程中 會遇到 各種障礙 ，本設計利用紅外傳感器進行避障 。 圖 59 所示為多組命令語音訓練流程圖。 江蘇海事職業(yè)技術學院 2020 屆?？粕厴I(yè)設計（論文） 32 case COMMAND_GO_ID: //識別出第一條命令 GoAhead()。 case 5: //檢測出聲音不同 PlaySnd(S_CMDDIFF,3)。 訓練成功則訓練下一條，否則繼續(xù)訓練， BSR_Train 函數(shù)有 8鐘可能的返回值 ，如果訓練成功返回 0；沒有檢測到命令返回 — 1； 需要在訓練一次，每條命令訓練兩次，第一次訓練成功返回 — 2； 環(huán) 境太吵，需要重新訓練 返回 — 3；單片機限制，語音 存儲器已滿 返回 — 4；兩次命令不一樣返回 — 5；命令序號超出范圍返回 — 6；命令已經存在返回 — 7。 //停止播放 BSR_InitRecognizer(BSR_MIC)。 凌陽 語音壓縮 解決方案 語音處理大致可以分為 A/D 、編碼處理、存儲、解碼處理以及 D/A 等。此外聲道的數(shù)目和采樣的設備也是影 響數(shù)字音頻質量的重要因素。 為了確定障礙物， 在小車上必須安裝避障傳感器進行 簡易 避障 ， 一般障礙檢測傳感器的選擇有兩種： 紅外避障傳感器 。 ：由小車的結構分析，在自然狀態(tài)下，前輪在彈簧作用下保持中間狀態(tài)，這是只要后輪電機正轉小車就會前進。具體見圖 46所示。凌陽 SPCE061A 單片機的聲音采集頻率為 8KHz，且具有自動增益（ AGC）功能。人的言語過程實際上就是一個雙重隨機過程，語音信號本身是一個可觀測的時變序列，是由大腦根據(jù)語法知識和言語需要 (不可觀測的狀態(tài) )發(fā)出的音素的參數(shù)流。 圖 31 語音識別基本流程 由于語音信號是一種典型的非平穩(wěn)信號，加之呼吸氣流、外部噪音、電流干擾等使得語音信號不能直接用于提取特征，而要進行前期的預處理。作為智能計算機研究的主導方向和人機語音通信的關鍵技術，語音識別技術一直受到各國科學界的廣泛關注。凌陽 SPCE061A 單片機 最小系統(tǒng)接線如圖 25 所示， 有晶振輸入模塊（ OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（ PLL）、復位電路（ RESET）、指示燈（ LED）等。 SPCE061A 的結構如圖 21 所示。 如何安全的行走成為盲人在日常生活最為重要的問題。 Guide robot?！?nSP 微控制器，支持可編程音頻處理，使用凌陽音頻編碼 SACM_S480 格式，能容納 210s 的語音數(shù)據(jù)；較高的處理速度能夠非常容易地、快速地處理復雜的數(shù)字信號。當 CPU 進入睡眠狀態(tài)時，該腳輸出一個高電平 VCP (8腳 ) 鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 XROMT、 PVPP、 XTEST(6 6 14腳 ) 出廠測試用管腳，懸空即可 VDDH （ 5 5 75腳） I/O 電平參考。 經過比較，本設計采用凌陽 SPCE061A 單片機為控制核心。一般來說，隨著詞匯量的增加，各個詞匯之間的混淆性增加，系統(tǒng)的識別率會降低。目前大多數(shù)大詞匯量、連續(xù)語音的非特定人語音識別系統(tǒng)都是基于 HMM 模型的。而且該 I/O 口是可編程的，即可以設置為輸入或 輸出。聲音放大電路采用凌陽公司生產的 SPY0030A 功放芯片來放大語音信號，再外接一個小喇叭即可播放出聲音。在自然狀態(tài)下，前輪在彈簧作用下保持中間位置 。 圖 418 動力電機驅動電路設計 至于前輪轉向電機，其電路和驅動電機的電路是一樣的 ，如圖 419 所示。 圖 51 凌陽單片機語音識別流程 語音壓縮簡介 實現(xiàn)語音識別的前期準備就是要對普通的語音信號進行處理，將模擬的（連續(xù)的）語音信號數(shù)字化、離散化，以便于計算機進行處理。 ：混合編碼使用參數(shù)編碼技術和波形編碼技術，計算機的發(fā)展為語音編碼技術的研究提供了強有力的工具，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，則為語音編碼的實現(xiàn)提供了基礎。0x0001)!= 0) //是否播放完畢？ { SACM_S480_ServiceLoop()。 為了增強語音識別的可靠性 ， 避免識別的命令傾向于噪音 的問題 ， 這里選擇了兩次語音訓練取平均的方式 。 case 3: //環(huán)境太吵 PlaySnd(S_NOISY,3)。 //獲得識別結果 if(Result0) //有語音觸發(fā)？ { *P_IOB_Data=0x0000。因此我們采用第二種解決方案，采用分組語音識別方式，解決語音指令識別 過少的問題。 雖然已經有了前進、后退以及停車等語音控制指令，但是考慮環(huán)境的干擾因素，小車運行時的噪音影響和有效距離的限制，小車運行后可能接收不到語音指令而一直運行。Delay()。Delay()。Delay()。 ， 在測試凌陽語音識別系統(tǒng)的過程中發(fā)現(xiàn)存在誤操作的現(xiàn)象，這在語音識別系統(tǒng)中是一個比較嚴重的問題，也從側面發(fā)映出識別的精度有待提高。在此我要表達我內心深處最誠摯的感謝。 Go_Ahead()。 } if((!((*P_IOA_Data)amp。(112)))amp。amp。訓練前需要先擦除語音模型將占用的相應 FLASH。 //執(zhí)行動作二：倒車 break。 default: break。為此，可設置 SPCE061A 開發(fā)板上的 KEY2 鍵為重新訓練按鈕，系統(tǒng)運行至識別子函數(shù)后就會不斷掃描 KEY2 鍵，如果檢測到 KEY2 鍵按下，那么程序首先會把語音模型存儲區(qū)的uiSDModelAddr— uiSDModelAddr+100 單元擦除，即擦除了 uiSDModelAddr 訓練完成標志單元，并會進入一個死循環(huán)等待復位的到來。SPCE061A 提供了位控制結構的 I/O 端口，每一位都可以單獨用于數(shù)據(jù)輸入或輸出。 如表 51是凌陽語音算法的類型和特點。語音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量是指：數(shù)據(jù)量 =( 采樣頻率量化位數(shù) )/8( 字節(jié)數(shù) )聲道數(shù)目。 。本設計采用三極管搭建的全橋電路實現(xiàn)對電機的驅動。為了提高整個系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，凌陽 61 開發(fā)板上的供電電源采用的是 SPY0029 電源芯片解決方案。 VCM 是聲音信號進行數(shù)模轉換時， ADC 參考電壓輸出引腳，接單片機的 34 引腳。 ANN 實際上是一個超大規(guī)模非線性連續(xù)時間自適應信 息處理系統(tǒng)，它模擬了人類神經元活動的原理，最主要的特征為連續(xù)時間非線性動力學、網絡的全局作用、大規(guī)模并行分江蘇海事職業(yè)技術學院 2020 屆?？粕厴I(yè)設計（論文） 12 布處理及高度的穩(wěn)健性和學習聯(lián)想能力。在訓練階段，將特征參數(shù)進行一定的處理之后，為每個詞條得到一個模型，保存為模板庫。 語音識別的分類 語音識別技術有三大研究范圍：口音獨立、連續(xù)語音和辨認詞的數(shù)量。此工具在 Windows 環(huán)境下操作，支持標準 C 語言和匯編語言，集編譯、編程、鏈接、調試和仿 真于一體，應用方便簡單易學。 圖 22 LQFP80封裝 圖 23 PLCC84封裝 在 PLCC84封裝中，有 15個空余腳，用戶使用時這 15個空余腳懸浮。 隨著技術的發(fā)展， 導盲機器人、超聲波、無線電、紅外線、衛(wèi)星等導盲系統(tǒng)、盲人電子眼鏡等現(xiàn)代化導盲手段正逐步走進盲人的生活 ,增強了盲人的行走能力 ,提高了盲人的生活質量 。 （ 2） 對機器人的運動控制 有了初步了解，重點對基于 H 橋的電機驅動電路進行學習和掌握。 它的主要性能有： 32位通用可編程輸入 /輸出端口；內置 2K字 SRAM（ Static RAM）和 32K 的 Flash； 2 個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器（可自動初置初始計數(shù)值）；2個 10 位 DAC（數(shù)模轉換）輸出通道； 7通道 10 位電壓 ADC（數(shù)模轉換）器和單通道專用語音 ADC；聲音 ADC 輸入通道內置 AGC（傳聲器放大自動增益控制）功能等。它決定 A/D 轉換輸入電壓上限值。 芯片是是一種特別適合于進行數(shù)字信號處理運算的微處理器器，其主要應用是實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。然而，中文字有太多的同音字，因此目前所有的中文語音辨識系統(tǒng)，幾乎都是以詞為依據(jù)，來判斷正確的同音字。 (Dynamic Time Warping， DTW) DTW 是把時間規(guī)整和距離測度計算結合起來的一種非線性規(guī)整技術，是較早的一種模式匹配和模型訓練技術。 圖 41 小車整體結構示意圖 凌陽 61 開發(fā)板簡介 61 開發(fā) 板是 SPCE061A EMU BOARD 的簡稱，是以凌陽 16位單片機 SPCE061A為核心的精簡開發(fā)－仿真－實驗板 （如圖 42 所示） ，大小相當于一張撲克牌，是 臺灣凌陽公司 專為大學生、電子愛好者等進行電子實習、課程設計、畢業(yè)設計、電子制作及電子競賽所設計的，也可作為單片機項目初期研發(fā)使用。在 5V 供電電壓，負載等效電阻為 8Ω 及功率放大器的輸出功率為 500mW 的情況下，其失真率僅為 %。 語音智能小車車體介紹 智能小車車體結構設計 語音智能小車車身以普通遙控玩具小車為基礎，如圖 48 所示為四輪結構。在實際應用時注意避免出現(xiàn)橋臂短路的情況，這會給電路帶來很大的危害，嚴重的會燒毀電路。 語音訓練是為語音識別提供語音數(shù)據(jù)庫，而語音識別則是根據(jù)將待匹配的語音 參數(shù) 跟語音庫的數(shù)據(jù) 進行對比，二者匹配或相似即可 成功 進行語音識別。譯碼為其反過程，將收到的數(shù)字序列經變換恢復特征參量，再根據(jù)特征參量重建語音信號。 //停止識別器 SACM_S480_Initial(1)。 //初始化 IOB,IOB8~11 同向輸出 *P_IOB_Attrib=0x00f0。 return 1。匹配結果由 BSR_GetResult(void)獲得 ， 獲得識別結果 ，判斷是否有語音觸發(fā)，如果有語音觸發(fā)則返回識別結果的 ID 號， ID號對應相對應的運動狀態(tài)。 但是在實際的智能聲控輪椅中語音命令遠遠超過5條。 //開 2Hz 中斷 __asm(int fiq,irq)。Delay()。Delay()。Delay()。 本設計雖然在一定程度上實現(xiàn)了語音信號的識別，但是 還 很不成熟存在著若干缺點 ： ，只能由某個特定的用戶進行使用，不符合 語音導盲小車 的實際使用情況。 和他們的接觸及溝通 不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在模型小車上基本實現(xiàn)了特定人、 孤立 詞語、小容量的語音識別 以及紅外避障等功能 。(!((*P_IOA_Data)amp。(113)))//左邊江蘇海事職業(yè)技術學院 2020 屆?？粕厴I(yè)設計（論文） 35 遇到障礙物 { *P_IOB_Data=0x0060。 ///左拐 Delay()。實現(xiàn)小車行進狀態(tài)控制的流程包括：進行語音提示、置端口函數(shù)、進行定時操作。 case COMMAND_RIGHT_ID: //識別出第四條命令 TurnRight()。按照整個語音辨識的流程可以分為辨識初始化、獲取辨識結果及 執(zhí)行指令動作等 。 PlaySnd(SndID,3)。 初始化程序如下： *P_IOA_Dir=0x8f00。然 后將壓縮好的文件加入程序的資源文件中，然后 再在 resource .asm 的 end table 后添加相應語音資源的文件名稱，在程序中根據(jù)語音資源文件的地址申明即可調用語音播放的 API函數(shù)進行提示語音的播放。波形編碼的基本原理是在時間軸上對模擬語音按一定的速率抽樣，然后將幅度樣本分層量化，并用代碼表示。 在檢測障礙物的過程中 采用查詢方式 ，查詢傳感器輸出端電平狀態(tài)確定是否有障礙物。 江蘇海事職業(yè)技術學院 2020 屆?？粕厴I(yè)設計（論文） 20 圖 414 圖 415 圖 416 圖 417 如果讓 Q Q2 關斷 Q Q4 導通，如圖 415 所示，此時電流將會流經 Q負載、 Q4 組成的回路，電機反轉。對應的引腳中 1 36和 7必須為 , 對于 I/O 端口的電壓 5 5 75 可以為 也可以是 5V，這兩種電平的選擇通過跳線 J5 來選擇。 MICOUT 是揚聲器的第一級運放輸出引腳，江蘇海事職業(yè)技術學院 2020 屆?？粕厴I(yè)設計（論文） 16 OPI 是揚聲器的第二級運放輸入腳。因此，人們嘗試研究基于 HMM 和 ANN的混合模型，把兩者的優(yōu)點有機