孤立詞語音識(shí)別系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì).pdf

1、端點(diǎn)檢測是孤立詞語音識(shí)別系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵問題,孤立詞語音識(shí)別系統(tǒng)必須先進(jìn)行端點(diǎn)檢測,減少數(shù)據(jù)量和運(yùn)算量,從而減少處理時(shí)間。語音信號(hào)經(jīng)過預(yù)處理、特征提取后,各產(chǎn)生一個(gè)或者幾個(gè)模板,識(shí)別階段將待識(shí)別模式的特征序列與各個(gè)模板進(jìn)行相似度計(jì)算,然后判別屬于哪個(gè)類。因此對(duì)端點(diǎn)檢測算法和模板匹配進(jìn)行研究有重要意義,同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別芯片的低成本化,基于ASIC方式的語音識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是非常必要的。本論文在深入分析語音識(shí)別系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上,重

2、點(diǎn)對(duì)特定人孤立詞的ASIC中的端點(diǎn)檢測和模板匹配模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先,研究了基于短時(shí)能量、倒譜特征和雙門限語音信號(hào)端點(diǎn)檢測算法,并對(duì)模板匹配中常用的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(DTW, Dynamic Time Warp)算法進(jìn)行了研究。通過MATLAB搭建孤立詞語音識(shí)別系統(tǒng),對(duì)這三種端點(diǎn)檢測算法和一般DTW和高效DTW算法進(jìn)行了比較,最終選擇了雙門限端點(diǎn)檢測算法和高效DTW算法。其次,綜合前期研究成果,將基于短時(shí)能量和過零率的雙門限端點(diǎn)檢測算法

3、,線性預(yù)測特征提取和高效DTW相結(jié)合,提出了孤立詞語音識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案將這三種算法的優(yōu)點(diǎn)充分結(jié)合,使得系統(tǒng)在保證較高的識(shí)別率的前提下,系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間也得到了控制。最后,采用FPGA作為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái),用Verilog編寫RTL代碼實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。在保證識(shí)別效果的情況下,降低了系統(tǒng)成本。結(jié)合前期研究成果,提出了基于短時(shí)能量和短時(shí)過零率的加權(quán)門限端點(diǎn)檢測算法,并通過了軟件仿真,驗(yàn)證了其功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用本文的關(guān)鍵技