嵌入式语音识别系统开发及在智能家居中的应用研究

发布时间：2017-10-20 14:41

  本文关键词：嵌入式语音识别系统开发及在智能家居中的应用研究

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【摘要】：随着科学技术的快速发展和人类社会的不断进步,人们开始追求舒适、便捷、智能的家居环境,智能家居因此迅速崛起。其智能的意义在于家居设备能够能理解人的意图,改变传统的按键接触式的操作方式,语音控制是智能家居控制的最佳选择。语音识别技术虽然在高性能平台上获得了一定的成果,由于嵌入式系统环境的运算速率相对较低,存储空间相对有限,并且其对实时性又有一定的要求,但有必要对嵌入式平台的语音识别技术作进一步的研究,如果能将语音识别应用到嵌入式平台设备的开发中,必将有广泛的应用前景,带来很大的经济效益。本课题以智能家居为背景,开展语音识别系统的研究,经过对比各语音识别算法,提出了矢量量化与半连续隐马尔可夫模型算法结合的方法进行语音识别,进而控制家居设备,建立起一套舒适、便捷、智能的家居控制系统,使生活更加智能化。本文的主要工作和成果如下：1.介绍了本课题的研究背景和意义,概述了智能家居、语音识别国内外研究现状和嵌入式语音识别技术。文章介绍了常用的语音特征参数和语音识别算法,提出了语音识别系统应用到嵌入式平台的设计原则。2.对选择改进的语音识别算法进行了阐述,对硬件、软件设计方案进行了分析,并确定了系统整体实现方案。详细阐述了系统硬件电路设计和系统软件编程。3.将编写完成的程序下载到硬件平台进行了调试,完成了嵌入式语音识别系统的开发,并将其应用到了智能家居控制系统中。通过相关测试和实际场景应用,证实了系统设计方案的可行性和系统用于家居设备控制后的实用性。本文的嵌入式语音识别系统是针对智能家居应用场景进行开发的,完成了语音识别系统的开发,并应用到了智能家居控制系统中,达到了系统设计的要求和目的。
【关键词】：智能家居 语音识别技术 嵌入式系统 矢量量化 半连续隐马尔可夫模型
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU855;TN912.34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题背景及意义10
• 1.2 国内外发展现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 智能家居国内外研究现状10-11
• 1.2.2 语音识别技术国内外研究现状11-12
• 1.2.3 嵌入式语音识别12
• 1.3 本文的研究内容和章节安排12-14
• 第2章 语音识别技术及智能家居通信技术14-29
• 2.1 语音识别系统的分类14
• 2.2 语音识别基本原理14-15
• 2.3 语音特征参数及语音识别算法15-27
• 2.3.1 语音特征参数提取过程15-16
• 2.3.2 语音特征参数16-19
• 2.3.3 语音识别的常用算法19-27
• 2.4 智能家居通信技术27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 整体方案设计29-34
• 3.1 系统语音识别算法的选用29-30
• 3.2 系统硬件平台选择30-31
• 3.3 系统软件平台选择31-32
• 3.4 系统总体方案设计32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 嵌入式语音识别控制系统硬件设计34-45
• 4.1 系统硬件组成34
• 4.2 嵌入式处理器选择及MCU电路的设计34-37
• 4.2.1 嵌入式处理器选择34-36
• 4.2.2 MCU电路设计36-37
• 4.3 语音识别模块设计37-40
• 4.4 无线通信模块设计40-42
• 4.4.1 RF无线通信电路设计40-41
• 4.4.2 GSM无线通信电路设计41-42
• 4.5 LCD触摸显示模块接口电路设计42
• 4.6 电源管理模块设计42-43
• 4.7 其他外围电路设计43-44
• 4.8 本章小结44-45
• 第5章 嵌入式语音识别软件开发及智能家居控制实现45-63
• 5.1 FreeRTOS嵌入式操作系统45-49
• 5.1.1 FreeRTOS移植45-46
• 5.1.2 emWin简介与移植46-49
• 5.2 语音识别的软件开发与实现49-54
• 5.2.1 SPI协议简介49-50
• 5.2.2 语音识别程序设计与实现50-54
• 5.3 RF无线通信的软件开发与实现54-55
• 5.4 GSM无线通信的软件开发与实现55-56
• 5.5 LCD触摸显示的软件开发与实现56-59
• 5.5.1 FSMC简介57-58
• 5.5.2 触摸屏感应原理58-59
• 5.5.3 液晶屏触摸显示驱动程序开发59
• 5.6 智能家居语音控制系统的软件开发与实现59-60
• 5.7 系统测试和分析60-62
• 5.8 本章小结62-63
• 第6章 总结和展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文69

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