面向汽车电子控制的嵌入式语音识别系统设计
发布时间：2021-02-26 07:19
让机器听懂人类的语言一直是很多研究者的愿望。随着语音信号处理技术的不断进步和集成电路技术的发展,已经可以让机器听懂人的语言并做出动作。目前,语音识别技术正逐渐市场化,越来越多的人开始注意到语音在设备控制领域的独特优势。过去语音识别系统主要运行在PC和专用服务器上,由于这些设备不易携带以及成本等原因,将语音识别系统移植到更轻便的嵌入式系统中是很有必要的,本文基于这样的背景,开展了面向汽车控制的嵌入式语音识别系统研究。本项设计在详细了解和研究国内外关于语音识别的研究现状基础上,针对汽车电子控制领域的需求,提出嵌入式语音识别系统的目标与任务,包括硬件系统搭建、语音识别算法仿真和软件系统搭建。硬件系统以ARM微处理器为核心,处理器外围包含语音信号采集、数据存储、结果显示等模块。这些模块相互联系,组成了一个能够支撑整个语音识别流程的硬件系统。算法方面首先阐述了在PC上和在嵌入式设备中实现语音识别算法的联系与区别,说明了在PC上对语音识别算法进行仿真的必要性,并使用Matlab工具对语音信号预处理、端点检测及特征提取算法进行仿真。在特征提取方面,比较了线性预测系数（LPC）和美尔倒谱系数（MFCC...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
语音信号采存储模块包括NandFlash和SDRAM用于存储应用程序和各种数据
图 2.3 语音信号采集芯片电路图存储模块包括 Nand Flash 和 SDRAM。Nand Flash 在掉电后数据不丢失，常用于存储应用程序和各种数据。NandFlash 不采用统一编址，因此不能使用普通的寻址方式访问 NandFlash，且地址线和数据线都很少，地址和数据线都要分时复用。ARM 处理器一般都有 Nand Flash 控制器，只需操作寄存器就可以完成Nand Flash 的擦除和读写。本系统使用三星公司生产的 Nand Flash 芯片K9F2G08U0C，该芯片容量为 64MB，读写和擦除速度快，能够满足本次设计的要求。K9F2G08U0C 芯片与 ARM 的 Nand Flash 控制器的连接如图 2.4 所示。
ARM 芯片的存储控制器提供了用于访问外部设备的信号储控制器的寄存器后 CPU 就可以直接发出地址访问 SDRAM。识别结果显示模块由 LED 和 LCD 组成，LED直接连接到ARM 的 则连接到 ARM 的 LCD 控制器上。LCD 插座的引脚定义如图 2.5 所器的输出信号如表 2.2 所示。表 2.2 LCD 控制器输出信号输出信号 描述VFRAME 行同步信号，触发时表示一帧开VLINE 列同步信号，触发时表示一行开VCLK 显示时钟，每个周期显示一个像PWREN LCD 背光电源使能信号VD0~VD23 显存中颜色数据输出
【参考文献】：
期刊论文
[1]ARM嵌入式在智能家居监控系统中的应用[J]. 胡博. 城市建设理论研究(电子版). 2017(23)
[2]语音信号特征提取算法研究[J]. 朱佰泽,卜庆凯. 现代电子技术. 2016(04)
[3]Matlab在语音信号处理教学中的应用[J]. 赵楠,李世豪,肖雄,吴令浩. 实验科学与技术. 2015(06)
[4]国内语音识别研究综述[J]. 于俊婷,刘伍颖,易绵竹,李雪,李娜. 计算机光盘软件与应用. 2014(10)
[5]语音信号处理嵌入式教学实验平台的研究与开发[J]. 赵力. 信息化研究. 2014(01)
[6]基于Matlab的语音信号预处理技术研究[J]. 刘琦,尹国祥. 电子技术与软件工程. 2014(01)
[7]语音识别技术及应用综述[J]. 禹琳琳. 现代电子技术. 2013(13)
[8]语言科学发展的新分支——自然语言处理[J]. 邵泽国. 电子科技. 2013(05)
[9]ARM嵌入式系统综述[J]. 施乐平,杨征宇,马宪民,汤元会. 中国测试. 2012(S1)
[10]数字滤波器在语音信号处理中的应用[J]. 付大丽,党幼云. 电声技术. 2012(08)
博士论文
[1]嵌入式人机语音交互系统关键技术研究[D]. 王智国.中国科学技术大学 2014
[2]面向嵌入式计算平台的自动语音识别关键技术研究[D]. 赵欢.湖南大学 2010
[3]语音识别中的后处理技术研究[D]. 吴斌.北京邮电大学 2008
硕士论文
[1]基于自然语言处理的智能识别和智能控制应用[D]. 张静.南京邮电大学 2017
[2]基于HMM和DNN的语音识别算法研究与实现[D]. 袁翔.江西理工大学 2017
[3]基于改进型DTW的语音识别算法设计与实现[D]. 吕修任.东南大学 2017
[4]基于HMM的关键词语音识别技术在智能家居中的应用研究[D]. 张帅林.兰州交通大学 2017
[5]智能家居自然语言处理算法的研究与实现[D]. 张俊翕.吉林大学 2016
[6]基于ARM嵌入式的数据采集系统设计与开发[D]. 张国洲.重庆大学 2016
[7]基于HMM的语音识别系统的研究与实现[D]. 崔天宇.吉林大学 2016
[8]基于MFCC与VQ码本的不良音频检测算法研究[D]. 于艳山.兰州大学 2015
[9]语音时长规整与变调技术研究[D]. 雷颖思.兰州交通大学 2015
[10]语音识别关键技术研究[D]. 王一蒙.电子科技大学 2015
本文编号：3052252
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
语音信号采存储模块包括NandFlash和SDRAM用于存储应用程序和各种数据
图 2.3 语音信号采集芯片电路图存储模块包括 Nand Flash 和 SDRAM。Nand Flash 在掉电后数据不丢失，常用于存储应用程序和各种数据。NandFlash 不采用统一编址，因此不能使用普通的寻址方式访问 NandFlash，且地址线和数据线都很少，地址和数据线都要分时复用。ARM 处理器一般都有 Nand Flash 控制器，只需操作寄存器就可以完成Nand Flash 的擦除和读写。本系统使用三星公司生产的 Nand Flash 芯片K9F2G08U0C，该芯片容量为 64MB，读写和擦除速度快，能够满足本次设计的要求。K9F2G08U0C 芯片与 ARM 的 Nand Flash 控制器的连接如图 2.4 所示。
ARM 芯片的存储控制器提供了用于访问外部设备的信号储控制器的寄存器后 CPU 就可以直接发出地址访问 SDRAM。识别结果显示模块由 LED 和 LCD 组成，LED直接连接到ARM 的 则连接到 ARM 的 LCD 控制器上。LCD 插座的引脚定义如图 2.5 所器的输出信号如表 2.2 所示。表 2.2 LCD 控制器输出信号输出信号 描述VFRAME 行同步信号，触发时表示一帧开VLINE 列同步信号，触发时表示一行开VCLK 显示时钟，每个周期显示一个像PWREN LCD 背光电源使能信号VD0~VD23 显存中颜色数据输出
【参考文献】：
期刊论文
[1]ARM嵌入式在智能家居监控系统中的应用[J]. 胡博. 城市建设理论研究(电子版). 2017(23)
[2]语音信号特征提取算法研究[J]. 朱佰泽,卜庆凯. 现代电子技术. 2016(04)
[3]Matlab在语音信号处理教学中的应用[J]. 赵楠,李世豪,肖雄,吴令浩. 实验科学与技术. 2015(06)
[4]国内语音识别研究综述[J]. 于俊婷,刘伍颖,易绵竹,李雪,李娜. 计算机光盘软件与应用. 2014(10)
[5]语音信号处理嵌入式教学实验平台的研究与开发[J]. 赵力. 信息化研究. 2014(01)
[6]基于Matlab的语音信号预处理技术研究[J]. 刘琦,尹国祥. 电子技术与软件工程. 2014(01)
[7]语音识别技术及应用综述[J]. 禹琳琳. 现代电子技术. 2013(13)
[8]语言科学发展的新分支——自然语言处理[J]. 邵泽国. 电子科技. 2013(05)
[9]ARM嵌入式系统综述[J]. 施乐平,杨征宇,马宪民,汤元会. 中国测试. 2012(S1)
[10]数字滤波器在语音信号处理中的应用[J]. 付大丽,党幼云. 电声技术. 2012(08)
博士论文
[1]嵌入式人机语音交互系统关键技术研究[D]. 王智国.中国科学技术大学 2014
[2]面向嵌入式计算平台的自动语音识别关键技术研究[D]. 赵欢.湖南大学 2010
[3]语音识别中的后处理技术研究[D]. 吴斌.北京邮电大学 2008
硕士论文
[1]基于自然语言处理的智能识别和智能控制应用[D]. 张静.南京邮电大学 2017
[2]基于HMM和DNN的语音识别算法研究与实现[D]. 袁翔.江西理工大学 2017
[3]基于改进型DTW的语音识别算法设计与实现[D]. 吕修任.东南大学 2017
[4]基于HMM的关键词语音识别技术在智能家居中的应用研究[D]. 张帅林.兰州交通大学 2017
[5]智能家居自然语言处理算法的研究与实现[D]. 张俊翕.吉林大学 2016
[6]基于ARM嵌入式的数据采集系统设计与开发[D]. 张国洲.重庆大学 2016
[7]基于HMM的语音识别系统的研究与实现[D]. 崔天宇.吉林大学 2016
[8]基于MFCC与VQ码本的不良音频检测算法研究[D]. 于艳山.兰州大学 2015
[9]语音时长规整与变调技术研究[D]. 雷颖思.兰州交通大学 2015
[10]语音识别关键技术研究[D]. 王一蒙.电子科技大学 2015
本文编号：3052252
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