無人機語音指令控制系統(tǒng)技術(shù)研究.pdf

1、無人機的控制方式越來越受到世界各國軍界的重視。研究在嵌入式平臺上實現(xiàn)無人機語音指令控制系統(tǒng)技術(shù)，可簡化其操作流程、隱藏操作細節(jié)。通過簡潔、友好的語音界面就可與控制系統(tǒng)進行深入信息交互，完成語音指令所代表復(fù)雜控制內(nèi)容，為用戶提供單人戶外操作的微型無人機地面語音指令控制系統(tǒng)。對加強我航空工業(yè)的國防現(xiàn)代化建設(shè)具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
　　本文以語音識別技術(shù)、嵌入式技術(shù)及其在無人機控制中的應(yīng)用為研究內(nèi)容，以簡化無人機控制流程、提供一

2、種簡潔的語音指令控制界面為目標。對語音識別算法在嵌入式系統(tǒng)上的實現(xiàn)與優(yōu)化、語音指令控制終端及控制系統(tǒng)驗證平臺的設(shè)計等關(guān)鍵問題展開研究。
　　首先針對嵌入式系統(tǒng)的低速及存儲資源有限的問題，研究了將語音采樣、預(yù)處理與特征參數(shù)提取流水線作業(yè)的方法。通過將預(yù)處理與特征參數(shù)提取分段在采樣間隙處理，節(jié)省了識別時間及語音緩沖空間，使每次語音識別時間下降約26％。使程序運行時占用內(nèi)存小于12KB，在15模板、24維特征參數(shù)時，平均語音指令識別率為

3、93%。
　　其次設(shè)計并實現(xiàn)了一個搭載語音指令識別算法的控制終端。選擇STM32F103為主控芯片，使用12V3500mA鋰電池搭配三種電源模塊為系統(tǒng)供電；使用片內(nèi)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器配合音頻放大電路完成語音采樣；使用片內(nèi)可變靜態(tài)存儲器控制接口實現(xiàn)液晶顯示；使用SPI與觸摸屏芯片通訊完成觸摸控制；實現(xiàn)了語音指令識別、指令顯示及無人機狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示等功能。
　　最后為驗證語音指令的控制效果，構(gòu)建了驗證平臺并由遙控直升機代替無人機進行