【正文】 音訊號的震幅來類比，又稱為能量（ Energy）或強(qiáng)度（ Intensity）等。 167。 Fs 代表聲音的采樣率。 語音識別的分類 語音識別按說話人的講話方式可分為孤立詞 (Isolated Word)識別、連接詞(Connected Word)識別和連續(xù)語音 (Continuous Speech)識別。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案介紹 本系統(tǒng)分上位機(jī)和下位機(jī)兩大方面。孤立詞識別是指說話人每次只說一個(gè)詞或短語，每個(gè)詞或短語在詞匯表中都算作一個(gè)詞條，一般用在語音電話撥號系統(tǒng)中。 小車總體設(shè)計(jì) ................................ 20 167。 聲音錄入 ..................................... 5 167。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于語音識別的智能小車 摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、模式識別和信號處理技術(shù)及聲學(xué)技術(shù)等的發(fā)展，使得能滿足各種需要的語音識別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。 語音識別的分類 .......................... 4 167。 MATLAB 上的 GUI 設(shè)計(jì) .......................... 18 第 3 章 下位機(jī)設(shè)計(jì) .................................... 20 167。 語音識別按說話人的講話方式可分為孤立詞 (Isolated Word)識別、連接詞(Connected Word)識別 和連續(xù)語音 (Continuous Speech)識別。 本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo) ,實(shí)現(xiàn)了所期望的功能效果。 167。) 其中 n 代表聲音錄入的總采樣數(shù)。在計(jì)算短時(shí)能量之前應(yīng)用該濾波器，還可以起到消除直流漂移、抑制隨機(jī)噪聲和提升清音部分能量的效果。 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5x 1 0421012聲音波形0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5x 1 040200400600過零譜 圖 21 平移前的過零譜 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5x 1 0421012聲音波形0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5x 1 040204060過零譜 圖 22 平移后的過零譜 167。 特征參數(shù)概述 對于特征參數(shù)，有多種參數(shù)可供選取。通常 x 為 240 點(diǎn)或256 點(diǎn)的數(shù)據(jù)， n 取 10~12，對語音識別來說就已經(jīng)足夠。再將每幀的頻譜參數(shù)通過一組 N 個(gè)（ N 一般為 20 ～ 30 個(gè)）三角形帶通濾波器所組成的 Mel 頻率濾波器，將每個(gè)頻帶的輸出取對數(shù)，求出每一個(gè)輸出的對數(shù)能量（ log energy）Ek， k =1， 2， ... N。 語音識別中的模式匹配 167。設(shè) n 和 m 分別是 T 和R 中任意選擇的幀號， d[T（ n）， R（ m） ]表示這兩幀特征矢量之間的距離。（ n ），使得沿路徑的積累距離達(dá)到最小值，即： 搜索該路徑的方法如下：搜索從（ n ， m ）點(diǎn)出發(fā)，可以展開若干條 滿足 ?的路徑，假設(shè)可計(jì)算每條路徑達(dá)到（ n ， m ）點(diǎn)時(shí)的總的積累距離，具有最小累積距離者即為最佳路徑。 程序如下： function[dist]=fDTW(t,r) n = size(t,1)。在 MATLAB 中，基本的圖形用戶界面對象包括三類：用戶界面控件對象，下拉式菜單對象和快捷菜單對象。整個(gè)小車實(shí)物圖見附錄一。單片機(jī)復(fù)位。而單片機(jī)控制電路需要五伏的電壓，故需要設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電路來輸出穩(wěn)定的 5 伏電壓供給單片機(jī)控制電路。 //開總中斷 } 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 /**************************************************************** * 名稱 : Com_Isr() * 功能 : 串口中斷子函數(shù) * 輸入 : 無 * 輸出 : 無 **************************************************************/ void Com_Isr(void) interrupt 4 { static unsigned char i = 0。 } } } 167。本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。 load Tdata1 m=fDTW(Tzou,Rvalue)。 case 3 result=39。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 end end switch k case 1 result=39。為了節(jié)省空間，源代碼這里省略不附。通過控制六個(gè)輸入口電平來控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)或者停止。 break。 //設(shè)置波特率 9600 TL1 = 0xFd。 L298 的外圍電路也是 非常重要的，圖 37 為 L298 的外圍電路。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 34 第二復(fù)位電路 本電路單片機(jī)時(shí)鐘采用的是 12MHZ，故復(fù)位電路采用第二種。 小車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本小車底盤采用三輪結(jié)構(gòu)，兩個(gè)動 力輪分別由兩個(gè)直流電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動。 end end dist = D(n,m)。接下來進(jìn)行動態(tài)規(guī)劃，為每個(gè)格點(diǎn)（ i， j）都計(jì)算其三個(gè)可能的前續(xù)格點(diǎn)的累積距離 D D2 和 D3。（ 1） =1，河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 216。所要識別的一個(gè)輸入詞條語音稱為測試模板，可表示為 T={T（ 1）， T（ 2），??， T（ n），??， T（ N） }，n 為測試語音幀的時(shí)序標(biāo)號， n=1 為起點(diǎn)語音幀， n=N 為終點(diǎn)語音幀，因此 N為該模板所包含的語音幀總數(shù)， T（ n）為第 n 幀的語音特征矢量。在 MATLAB 中利用 lpc 函數(shù)計(jì)算 LPC 系數(shù)，其語法為： a = lpc(x,n)。大量的研究表明， MFCC參數(shù)能夠比 LPCC 參數(shù)更好地提高系統(tǒng)的識別性能。求解該方程組，就可以得到系統(tǒng)的線性預(yù)測系數(shù)。首先根據(jù) 過零率和音量積 設(shè)定一個(gè)較高的門限 T H , 若譜大于 T H ,則可確定 2 個(gè)端點(diǎn) A、 B, 并可認(rèn)為這 2 個(gè)端點(diǎn)之間是語音信號 , 這樣相當(dāng)于完成初判。一般而言， 噪聲的過零率大于氣音的過零率，而氣音的過零率又大于有聲音的過零率。 即： y=wavrecord(50000,220xx)。 聲音錄入 本設(shè)計(jì)利用 PC上的話筒口進(jìn)行聲音錄入。近二三十年來，語音識別在計(jì)算機(jī)、信 息處理、通信與電子系統(tǒng)、自動控制等領(lǐng)域中有著越來越廣泛的應(yīng)用。 該設(shè)計(jì)對語音識別的現(xiàn)有算法進(jìn)行了驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)，并對端點(diǎn)檢測和匹配算法進(jìn)行了些許改進(jìn)。 近二三十年來，語音識別在計(jì)算機(jī)、信息處理、通信與電子系統(tǒng)、自動控制等領(lǐng)域中有著越來越廣泛的應(yīng)用。 用 MATLAB 實(shí)現(xiàn) LPC 系數(shù)的計(jì)算 ............ 14 167。 關(guān)鍵詞 ： MATLAB，語音識別，端點(diǎn)檢測， LPC，單片機(jī)，電機(jī)控制 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of puter technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to past three decades, the voice recognition in the field of puter, information processing, munications and electronic systems, automatic control ha s increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker39。從識別對象的類型來看，語音識別可以分為特定人 (Speaker Dependent)語音識別和非特定人(Speaker Independent)語音識別。 端點(diǎn)檢測 ..................................... 6 167。 單片機(jī)電路設(shè)計(jì) ......................... 21 167。特定人是指只針對一個(gè)用戶的 語音識別，非特定人則可用于不同的用戶。 總體框圖如圖 11 所示： 圖 11 系統(tǒng)總體框圖 PC 機(jī)（語音識別） 語音輸入 無線發(fā)射 無線接收 單片 機(jī) 控 制 中心 驅(qū)動電路 電機(jī) 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2章 上位機(jī)設(shè)計(jì) 上位負(fù)責(zé)語音的識別，并根據(jù)識別到的不同結(jié)果向下位機(jī)（小車）發(fā)送不同的指令。顯然，連續(xù)非特定人語音識別的難度要大得多，因?yàn)椴粌H有說話人口音的問題，還有河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 協(xié)同發(fā)音、斷字?jǐn)嗑?、搜索等問題，除了考慮語音的聲學(xué)模型外還要涉及到語言模型，如構(gòu)詞法、文法等。 (default value), 16 bits/sample （ 2） 39。 端點(diǎn)檢測 所謂端點(diǎn)檢測，就是在實(shí)時(shí)輸入的聲音信號中，區(qū)分背景噪聲和環(huán)境噪聲，準(zhǔn)確地判斷出聲 音信號的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。 過零率和音量積譜 通常利用短時(shí)能量來檢測濁音，用過零率來檢測清音，兩者配合實(shí)現(xiàn)可靠的端點(diǎn)檢測。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。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)系來簡化計(jì)算。對每幀序列 ()sn進(jìn)行預(yù)加重 處理后再經(jīng)過離散 FFT 變換，取模的平方得到離散功率譜 ()Sn。它需要在訓(xùn)練階段提供大量的語音數(shù)據(jù) ,通過反復(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。因此更多的是采用動態(tài)規(guī)劃（ DP）的方法。這套 DP 算法便是 DTW 算法。 D(1,1) = d(1,1)。 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。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。 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。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作。 } i++。 中斷的方法是，打開單片機(jī)硬件串口中斷，串口數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)已滿時(shí)，