【正文】 的錄放、識別等功能，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。兩路10位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成語音的播放。 SPCE061A芯片特性簡介SPCE061A是一種十六位單片機，使用它可以非常方便靈活的實現(xiàn)語音的錄放，該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動增益電路。在每一次動作觸發(fā)的同時啟動定時器，如果小車由于某些原因不能正常的接收語音指令，則只要定時時間到，中斷服務程序會發(fā)出指令讓小車停下來。在電機的驅(qū)動方面，采用全橋驅(qū)動技術，利用四個I/O端口分為兩組分別實現(xiàn)兩個電機的正傳、反轉(zhuǎn)和停三態(tài)運行。 系統(tǒng)的硬件方案系統(tǒng)結(jié)構框圖如下： 凌陽SPCE061A單片機方向控制電路MIC 語音輸入電路方向電機 驅(qū)動電機 音頻放大電路SPK驅(qū)動控制電路KEY61板系統(tǒng)組成主要包括以下兩部分：SPCE061A精簡開發(fā)板、語音小車控制電路板。它是數(shù)字語音識別應用領域產(chǎn)品中的一種比較經(jīng)濟的選擇。 采用凌陽61方案SPCE061A是凌陽科技推出的一個16位結(jié)構的微控制器。 常需要外接A /D 轉(zhuǎn)換芯片；引腳為3. 3 V，與單片機、FPGA、F lash 存儲器等連接時，要考慮電平匹配。然而, 將DSP 芯片用于小型語音識別系統(tǒng)中, 其不足之處是很明顯的：引腳多、 價格貴、 使用繁瑣。語音識別追求的主要指標為高識別率、實時性和大詞匯量；而對于一個語音識別系統(tǒng)，還應考慮軟硬件設計簡單、價格低廉、外圍控制靈活、人機交互便捷等特點。識別過程中, 這些特征向量與模板相比較, 計算距離, 在距離閾內(nèi)最小距離者為識別結(jié)果。再分段線性化, 將兩個關鍵幀之間的特征值差取平均, 作為最后的語音特征向量。然后選出關鍵幀: 第1幀必選。然后, 從后向前依次檢查t( j ),凡大于平均特征差的剔除, 直到小于平均特征差為止,以去除語意少的結(jié)束段。計算方法為: 每幀特征數(shù)據(jù)為L ( i, j ) (對應設計中為LPCC 系數(shù)), 歸一化得s ( i, j )。這樣盡管發(fā)音速度不同, 但音韻特征的相對累計特征差基本不變?；舅枷胧钦页稣Z音信號音韻特征相對的量(子音、母音、過渡音等)進行距離比較。 a ( k )為LPC特征； 。 特征提取相對其他語音特征, LPCC (線性預測倒譜特征),有遞推公式, 速度和精度都較好, 特別是適于特定人的孤立詞的短時段識別。取連續(xù)10幀背景噪聲數(shù)據(jù), 計算出IZCT (過零率閾)記為)及ITL(能量閾) 記為 ：式中:、’為過零率的均值和標準差。對一幀聲音數(shù)據(jù), 能量和過零率分別用短時段能量特征En和短時段過零率表征。 起止點識別語音信號處理基于語音短時穩(wěn)定性, 當采樣頻率為8 kH z時, 可取128個樣點為一幀(短時段) , 幀長16 ms。最后計算結(jié)果：作為二模板間的距離DP匹配距離。調(diào)整窗口函數(shù)r的引入使它的使用范圍更加廣泛。實現(xiàn)動態(tài)時間規(guī)整的常用方法就是動態(tài)規(guī)劃(DP)，本系統(tǒng)采用加權累計局里的對稱動態(tài)規(guī)劃技術。假設：(1)參考模板特征矢量序列為；(2)輸入語音特征矢量序列為m≠ n ，那么動態(tài)時間規(guī)整是要尋找時間規(guī)整函數(shù)，它把輸入模板的時間軸17．非線性地映射到參考模板的時間軸m ，并且該滿足： （1）式中：是第n幀輸入矢量和第m幀參考矢量的距離，D是相應于最優(yōu)時間規(guī)整下二模板的距離測度。基于本系統(tǒng)采用孤立詞識別的特點，我們采用動態(tài)時間規(guī)整(DTW)算法進行模式匹配。從圖中我們可以看出語音識別一般分為2個步驟：第一步是系統(tǒng)“學習”或“訓練”階段，這一個階段的任務是建立識別基本單元的聲學模型以及進行文法分析的語言模型，即構建參考模式庫；第二步是“識別”或“測試”階段，根據(jù)識別系統(tǒng)的類型選擇能夠滿足要求的識別方法，采用語音分析方法分析出這種識別方法所要求的語音特征參數(shù)，按照一定的準則和測度與參考模式庫中的模型進行比較，通過判決得出結(jié)果。一個完整的語音識別系統(tǒng)可大致分為語音特征提取、聲學模型與模式匹配(識別算法)和語義理解3部分。語音控制小車的主要功能： 1. 可以通過簡單的I/O操作實現(xiàn)小車的前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能； 2. 配合SPCE061A的語音特色，利用系統(tǒng)的語音播放和語音識別資源，實現(xiàn)語音控制的功能； 3. 可以在行走過程中聲控改變小車運動狀態(tài)； 4. 在超出語音控制范圍時能夠自動停車。具體的項目制作過程分為兩部分：軟件部分和硬件部分。使用了“前、后、左、右、停”五個字作為小車行駛的指令。另外，多人識別，也沒有較為有效、成熟的算法供參考。各人的發(fā)音不盡相同，因此該系統(tǒng)還限于單人識別。這個不足之處還沒有很有效的解決方案。2.、對環(huán)境的適應。從發(fā)出指令到執(zhí)行指令，有一段延遲時間，雖已降低到盡可能的小，但還是很明顯。聲控技術雖然是一項比較先進的技術。這于我們的系統(tǒng)是極其相似的。將芯片置于防盜門上，使之可以完成主人叫門即開門的功能。聲控玩具車：進一步提高系統(tǒng)的濾噪性能，和識別的準確率，并利用已有的軟件開發(fā)出獨具特色的語音芯片，并將其集成在遙控上即可做出聲控玩具車。那么能不能做到“君子動口不動手” 呢？本文介紹用凌陽單片機61A設計并制作的一套基于語音識別技術的聲控小車。比如飛機在飛行或空戰(zhàn)中，一旦飛行員負了傷，他可以用聲音來駕駛飛機。傷殘病人用聲音就可以打開門窗、窗簾、電視機、電燈等。聲控技術雖然是一項比較先進的技術，但不可否認的是，聲控技術在無限傳輸時的合成的質(zhì)量不是很好，它尚需進一步提高，因為無線環(huán)境中的背景噪音太大了，當然還有其他方面的因素影響著聲控功能的發(fā)揮。小車不僅具有前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等基本功能；同時配合SPCE061A的語音特色，實現(xiàn)語音控制功能。以上介紹的這些硬件資源使得該SPCE061A能夠單芯片實現(xiàn)語音處理功能。SPCE061A內(nèi)嵌32K字的FLASH程序存儲器以及2K的SRAM。該芯片帶有硬件乘法器，能夠?qū)崿F(xiàn)乘法運算、內(nèi)積運算等復雜的運算。 SPCE061A是一種16位μ39。普通的單片機往往不能實現(xiàn)這么復雜的過程和算法，即使勉強實現(xiàn)也要加很多的外圍器件。s software, hardware as well as introduce the main ponents of the situation.Key words: SPCE061A，Speech Recognition，F(xiàn)ullbridge ,driver，Trolley目錄 摘要 IAbstract II目錄 III前言 11 緒論 2 2 2 3 32語音控制原理 5 5 7 起止點識別 7 特征提取 8. 3識別判斷 83方案論證及硬件選擇 10 方案論證 10 采用DSP+FPGA方案 10 采用凌陽61方案 10 系統(tǒng)的硬件方案 11 系統(tǒng)控制方案 12 12 SPCE061A芯片特性簡介 12——61 板 142 61 板輸入/輸出（I/O）接口 163 音頻輸入/輸出接口 164 在線調(diào)試器（PROBE）和EZPROBE 接口. 16 174 系統(tǒng)硬件設計 18 SPCE061A 最小系統(tǒng) 18 19 音頻電路 19 數(shù)摸轉(zhuǎn)換電路 21 按鍵、LED和復位電路 22 下載線接口電路和在線調(diào)制電路 22 MCU連接電路 23 24 24 25 26 動力電機驅(qū)動電路 27 295 系統(tǒng)軟件設計 30 系統(tǒng)的總體程序流程 30： 31： 31： 33： 34： 34 程序中需要說明的幾個問題 35 366系統(tǒng)調(diào)試 37 硬件連接 37 硬件模塊連線圖 37 功能說明 38 代碼下載 38 39 聲控小車 40 重新訓練 417結(jié)論 428致謝 439參考文獻 44附件 45IV前言語音處理技術是一門新興的技術，它不僅包括語音的錄制和播放，還涉及語音的壓縮編碼和解碼，語音的識別等各種處理技術。關鍵詞：SPCE061A 語音識別 全橋驅(qū)動 小車AbstractWith the development of the electronics industry，the voicecontrol car bee more and more popular to people. And it plays an important role in people39。設計出具有如下功能的語音聲控小車:能夠根據(jù)錄制的語音命令來控制小車的前進，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)的功能。在硬件設計方面，本論文以凌陽公司的SPCE061A單片機為控制核心，以語音小車控制電路板為輔，設計小車的動作。比如聲控手機、聲控洗衣機、電視機、電腦等設備。語音控制小車的設計與實現(xiàn)語音控制小車的設計與實現(xiàn)作者姓名：XXXXX專業(yè)名稱：通信工程 指導教師：XXXXXXXX摘要隨著電子工業(yè)的發(fā)展，具有語音控制功能的小車越來越受到人們的青睞，在人們的日常消費生活中起著不可忽視的作用。目前，聲控技術已在很多領域得到使用。本文對聲控小車概況做了闡述。在軟件方面，利用C語言進行編程，進行語音的“訓練”和“識別”。論文首先對系統(tǒng)的方案進行論證，然后對各單元的軟件、硬件工作原理進行了闡述，并介紹了系統(tǒng)的主要組成部分情況。s daily life. At present, the voiceactivated technology has been used in many fields. For example, voiceactivated phone. Only if you called out the names you want and it automatically called the telephone. There are also voiceactivated washing machines, televisions, puters and other equipments.This article gives a detail to the voiceactivated car. In hardware design, the paper use Sunplus SPCE061A as the control of core. On the software, we use C language programming for voice training and recognition. It has the following features: According to recorded the voice mand to control the car to start, stop,turn right , and turn left.First of all ，papers confirm the system of program, and then describe the unit39。做這方面的設計，一般有兩個途徑：一種方案是單片機擴展設計，另一種就是借助于專門的語音處理芯片。專門的語音處理芯片也比較多，像ISD系列、PM50系列等，但是專門的語音處理芯片功能比較單一，想在語音之外的其他方面應用基本是不可能的。nSP結(jié)構的微控制器。它不僅運算能力強，而且處理速度快，單周期最高可以達到49MHz。同時該SOC芯片具有ADC和DAC功能，其MIC_ADC通道帶有AGC自動增益環(huán)節(jié)，能夠很輕松的將語音信號采集到芯片內(nèi)部，兩路10位的電流輸出型DAC，只要外接一個功放就可以完成聲音的播放。 借助于SPCE061A的語音特色，我們設計出了這款語音控制小車。 621 緒論所謂聲控技術其實也就是利用語音識別技術來達到控制或者操作的一種技術，而語音識別技術這近五年來已經(jīng)有很大的進步，最新的語音識別技術可以辨識90％以上的人類說出的字。然而隨著微電子技術、計算機技術、及傳感器技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)今聲控技術應用廣泛，這種嶄露頭角的聲控技術，給嚴重傷殘人的生活帶來了極大的方便。在其他領域里，聲控技術也大有用武之地。聲音識別器將飛行員的講話聲音與貯存的聲音相比較，只要聲音一致，飛機就能自動地完成各種動作，從而化險為夷。隨著微電子技術、計算機技術、及傳感器技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)今聲控技術已經(jīng)應用到社會中的各個角落，為人們提供著各種便利。能識別主人的看門狗：在本系統(tǒng)的基礎上擴充對說話者的識別功能，并將軟件硬件化，集成在芯片上。真實汽車上的聲控系統(tǒng)：在駕駛的過程中，不便于用手來完成的其它操作可以用聲控系統(tǒng)來實現(xiàn)。但是實際的汽車中可能存在著大量的噪聲，所以，濾噪便成為最為關鍵的技術。但是，聲控技術在無限傳輸時的合成的質(zhì)量不是很好，它還需進一步提高，因為無線環(huán)境中的背景噪音太大了，當然還有其他方面的因素影響著聲控功能的發(fā)揮，具體來說表現(xiàn)在以下幾個方面：1 、時效型?？尚械姆椒ň褪歉挠酶咝У腄SP芯片，這在經(jīng)費上和時間上都是不允許的。如果環(huán)境噪聲很大，或偶爾出現(xiàn)較大的噪聲，則會出現(xiàn)誤識。多人識別。若要做多人識別，則識別的時效性會降低，即有很大的延遲。聲控小車其技術要求是通過相關語音對小車進行操作控制。本畢業(yè)設計有助于培養(yǎng)我們的獨立動手能力、思考能力。其目的讓我們熟悉61板的設計與制作，并掌握其原理；學會運用C語言進行編程且運用。2語音控制原理機器語音識別、處理