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近二三十年来,语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域有着广泛的应用。语音识别技术的应用可分为两个发展方向:一是基于计算机平台的大词汇量连续语音识别系统;另外一个重要的发展方向是基于嵌入式的中小词汇量孤立词语音识别。嵌入式语音识别技术主要是针对小型化、便携式语音产品的应用,在消费电子、智能家电等领域有着广泛的应用前景。
本文是根据语音识别芯片对识别软件开发的特殊要求,以及DTW硬件模块工作方式,对语音识别算法在嵌入式环境下的实现进行研究,为专用自主知识产权的语音识别专用芯片开发配套嵌入式软件,实现语音电话号码薄功能,以及进行硬件仿真实验,测试各项性能指标。该软件的语音识别功能还可应用在嵌入式、便携式等消费电子以及智能玩具。具体工作包括以下几个方面:
1.研究、分析语音识别芯片内部各个功能模块的性能、接口定义,对语音识别过程各个环节的资源开销做出评估,制订出合理的有限资源利用方案。
2.建立嵌入式软件开发环境,编写、测试功能模块的驱动程序、JTAG下载程序。
3.提出适合语音识别芯片应用的软件方案。针对DTW模块定长匹配的特点,提出一种分段、非线性合并的语音特征时长预处理方法;并结合端点检测中有关字与字连接的信息,采用辅助判决的方法提高识别率;针对非特定人识别,提出一种基于比例加权原则的、类似VQ(矢量量化)的利用少量模板优化参考模板的方法,取得一定效果。
4.建立基于FPGA的硬件仿真环境,在硬件仿真平台上实验、比较论文提出的几种方法,验证提出的软件方案的可行性。实验分为特定人和非特定人,30个模板和100个模板时,特定人识别率分别达到93%和77%,响应时间少于2S,能够满足实时性要求;参考模板经过优化后,非特定人识别率比未优化前提升了10%~20%,达到71%和55%。