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1、基于语音辨认的智能小车摘要随着计算机技术、模式辨认和信号解决技术及声学技术等的发展，使得能满足多种需要的语音辨认系统的实现成为也许。近二三十年来，语音辨认在计算机、信息解决、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音辨认在控制领域的一种较好实现，它将原本需要手工操作的工作用语音来以便地完毕。语音辨认按说话人的发言方式可分为孤立词(Isolated Word)辨认、连接词(Connected Word)辨认和持续语音(Continuous Speech)辨认。从辨认对象的类型来看，语音辨认可以分为特定人(Speaker Dependent)语音辨认和非特定人(Speake
2、r Independent)语音辨认。本设计采用的辨认类型是特定人孤立词语音辨认。本系统分上位机和下位机两大方面。上位机运用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音输入、端点监测、特性参数提取、匹配、串口控制等工作，根据辨认到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一种小车，单片机收到上位机传来的指令后，根据不同的指令控制小车完毕不同的动作。该设计对语音辨认的既有算法进行了验证和实现，并对端点检测和匹配算法进行了些许改善。本设计达到了预期目的,实现了所盼望的功能效果。核心词：MATLAB，语音辨认，端点检测，LPC，单片机，电机控制 SMART CAR GASE
3、D SPEECH RECOGNITIONABSTRACTWith the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in t
4、he field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications.Speech recognition by the speakers speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous
5、speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identificat
6、ion type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and
7、the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave s
8、ystem according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received. The design is checking and realization of the existing speech recognition algorithm and I the endpoin
9、t detection and matching algorithms were slight improved.This design achieved the expected goals and achieved the desired functional effect.KEY WORDS：MATLAB,Speech Recognition,Extreme Points Test,LPC,Chip Microcomputer,Motor Drive目录前言1第1章 系统总体设计方案简介3第2章 上位机设计42.1 语音辨认简介42.1.1 语音辨认发展42.1.2 语音辨认的分类42.
10、2 声音录入52.3 声音的预解决62.3.1 欲加重解决62.3.2 分帧解决62.4 端点检测62.4.1 过零率62.4.2 音量72.4.3 过零率和音量积谱82.4.4 用过零率和音量积谱来检测端点92.5 特性参数提取102.5.1 特性参数概述102.5.2 用MATLAB实现LPC系数的计算142.6 语音辨认中的模式匹配142.6.1 DTW算法原理142.6.2 程序实现162.7 MATLAB上的GUI设计18第3章 下位机设计203.1 小车总体设计203.1.1 小车总体框图203.1.2 小车构造设计203.2 小车硬件设计203.2.1 单片机电路设计203.2.
11、2 驱动电路设计233.2.3 稳压电路设计243.3 小车软件设计243.3.1 主程序流程图243.3.2 部分主程序253.3.3 底层驱动程序27结论29参照文献30致谢31附录32前言随着计算机技术、模式辨认和信号解决技术及声学技术等的发展，使得能满足多种需要的语音辨认系统的实现成为也许。近二三十年来，语音辨认在计算机、信息解决、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。语音命令控制可广泛用于家电语音遥控、玩具、智能仪器及移动电话等便携设备中。使用语音作为人机交互的途径对于使用者来说是最自然的一种方式，同步设备的小型化也规定省略键盘以节省体积。当今，语音辨认产品在人机交互
12、应用中已经占到越来越大的比例。语音辨认按说话人的发言方式可分为孤立词(Isolated Word)辨认、连接词(Connected Word)辨认和持续语音(Continuous Speech)辨认。孤立词辨认是指说话人每次只说一种词或短语，每个词或短语在词汇表中都算作一种词条，一般用在语音电话拨号系统中。连接词语音辨认支持一种小的语法网络，其内部形成一种状态机，可以实现电话语音查询、航空定票等系统。持续语音辨认是指对说话人以平常自然的方式发音，一般特指用于语音录入的听写机。从辨认对象的类型来看，语音辨认可以分为特定人(Speaker Dependent)语音辨认和非特定人(Speaker I
13、ndependent)语音辨认。特定人是指只针对一种顾客的语音辨认，非特定人则可用于不同的顾客。事实上，非特定人语音辨认的初始辨认率往往都比较低，一般都规定顾客花一定的时间对系统进行训练，将系统的参数进行一定的自适应调节，才干使辨认率达到满意的限度。本设计采用的辨认类型是特定人孤立词语音辨认。本设计是语音辨认在控制领域的一种较好实现，它将原本需要手工操作的工作用语音来以便地完毕。本系统分上位机和下位机两大方面。上位机运用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音输入、端点监测、特性参数提取、匹配、串口控制等工作，根据辨认到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一
14、种小车，单片机收到上位机传来的指令后，很据不同的指令控制小车完毕不同的动作。该设计对语音辨认的既有算法进行了验证和实现，并对端点检测和匹配算法进行了些许改善。为了更以便的进行上位机的操作，本设计用MATLAB的GUI设计了一种图形界面。上面设立了串口选择框、录音开始按钮、语音辨认成果框等。下位机采用STC2C5A60S2单片机作为控制中心，采用L298专用驱动芯片搭建双桥，进行点击的正反转调速等控制。本设计达到了预期目的,实现了所盼望的功能效果。第1章 系统总体设计方案简介本系统分上位机和下位机两大方面。上位机运用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音的输入、端点监测、特性参数提取、匹
15、配、辨认、串口控制等工作，根据辨认到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一种小车，单片机收到上位机传来的指令后，很据不同的指令控制小车完毕不同的动作。PC机和小车之间通过串口无线传播模块进行数据传播。总体框图如图1-1所示：PC机（语音辨认）无线发射语音输入电机单片机控制中心驱动电路无线接受图1-1 系统总体框图第2章 上位机设计上位负责语音的辨认，并根据辨认到的不同成果向下位机（小车）发送不同的指令。上位机的设计基于MATLAB平台，运用MATLAB强大的数学计算能力，进行语音的输入、预解决、端点监测、特性参数提取、匹配、辨认、串口控制等工作。2.1 语音辨认简介2.1.1 语音辨认发展随着时代的发展，人们越来越注重生活的品质。便捷潮流成为现代人们的追求目的。随着计算机技术、模式辨认和信号解决技术及声学技术等的发展，使得能满足多种需要的语音辨认系统的实现成为也许。近二三十年来，语音辨认在计算机、信息解决、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越
