资源描述：
《基于sopc声纹识别技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、北京联合大学基于sopc技术的声纹识别系统的研究姓名：学号：班级：辅导老师：第一章绪论1.1课题概论1.1.1课题研究背景及现状随着计算机技术地不断发展,信息时代步伐地不断前行,基于生物特征的识别技术成为了当前众多领域的热门研究对象,在军事、医疗、司法和区域安全认证等方面体现尤为突出,突出的应用价值和广泛的适用范围是生物特征识别技术的主要竞争优势所在。在这个高速发展的信息时代,传统的身份认证技术已经肝始慢慢地受到了限制,这就意味着近年来生物特征识别技术一词在人们的日常生活中已然不再陌生。传统的身份识别技术在使用上之所以有较大的局限性,主要
2、是因为它的识别是基于一些物体凭证的,如户口本、居民身份证、驾驶证、会员卡、字迹等一些用于证实合法身份的具体凭证。但这些凭证往往在有些特殊的时候会受到不小的限制,因为这些凭证除了可以通过一些不法手段假造获取之外,还存在着凭证用时过久失效,丢失或者是被不法分子盗取后用于从事一些违法事件等一系列问题。这就迫使人们通过计算机技术来鉴定身份的这一发展态势骤然升温,这类身份识别技术的出现不仅能解决许多之前传统识别技术无法克服的难题,而且其便利性和鉴别的准确性也让传统的识别技术望尘莫及。指纹识别技术、人脸识别技术、声纹识别技术以及虹膜识别技术是当前国际
3、上最为热点的且研究力度最大的几种生物特征识别技术[1]。在对人类个体特征鉴别方面,这几种计算机生物识别技术都有着自己独特的优势,但由于人类个体特征的多元化,这些现代的识别技术也不能分别做到面面俱到,各自都还存在着一些缺点和不足,所以这类目前看似很成熟的技术,仍然有着研究和发展的空间。语言作为一种最为普通且最为方便的交流方式,而且每个人发出的声音的特征点是各不相同的,个体身份的鉴别就可以通过这一生理特征的不同来实现。语言声音的唯一性加大了不法者故意模仿和伪造的难度,也保证了身份识别鉴定的高安全性和可靠性。其实在上个世纪的30年代就有了声纹识
4、别技术,这段时期语谱图的发明标志着最早声纹识别技术的诞生。随着信息技术的不断进步,人类语言的自动化识别得以实现。早期实现说话人识别的主要任务提取并选择合适的系统有效参数。一般语音的参数存在着两种不同的特性,即线性与非线性,对这两种特性的参数分别以何种方式匹配并进行处理,是近40年来声纹识别系统的重点讨论及研究对象。欧洲电联于上世纪90年代末,最先提出了声纹识别技术与网络技术相结合的概念,并于同年在通信网络架构上实现了这项识别技术。就我国现阶段在声纹识别领域的研究而言,可以说是近年来最热门的研究方向之一,尤其在国内高校中,对声纹识别的重点研
5、究已经推向了一个新的高潮。但总体来看,由于我国在声纹识别领域的研究较其它一些发达国家较晚,取得的研究成果和发展的成熟程度还存在较多不足之处,还存在着很大的研究和发展空间。这几年对声纹识别着重进行的研究主要是在算法优化与设计方法上,加上许多半导体工艺的不断进步和各种新型高速运算处理器的诞生,声纹识别系统的实现平台也有了更多更好的选择。如现在较多用于嵌入式系统发的几种高速处理器ARM、DSP和FPGA都能在声纹识别领域的发展上体现出它们的强大,基于这些处理器的声纹识别系统也将更大程度的体现出它的高稳定性、有效性、可靠性及便利性。1.1.2研究
6、的目的与意义信息技术的不断高速发展为声纹识别技术提供了更多更好的研究平台,尤其在嵌入式平台上开发的声纹识别系统得到了社会的大量关注和广泛的应用。这种识别技术实现的根本原理是依据说话人生理上的语音特点,并通过相关算法对这些特点进行具体化操作,得出具有特点表征意义的参数值,再将特征值与库中的声音模板进行吻合度测试,最终通过测试结果自动做出其身份合法性的判断。众所周知,人的语音发声是由人体的多个发音器官同时工作,相互配合产生的,每一个发音器官的细微动作都会使发出的声音变得不同[2],如图1.1所示。所以每个人的声音特点是独一无二的,即使是对某种
7、声音去刻意地模仿,也不可能做到完全一致,这点也充分说明了声纹识别是一种安全性能极高的应用技术。声纹识别技术的实现涉及到许多相关算法,为算法的高效实现选择一个合适的承载平台是非常重要的。SOPC作为一种可以在片上对硬件进行灵活编程的技术,对FPGA的逻辑资源具有充分的编辑和支配能力,再加上NiosII软核处理器的嵌入特性,更让以SOPC为平台的系统开发有了灵魂。尤其是定制专用指令这一硬件处理解决方案的提出,使得复杂度极高或运算量极大的算法也能得以高效实现,这也是SOPC较其它嵌入式开发技术而言最大的优势体现。而计算量较小的系统任务则可以通过
8、常用的软件处理方式完成,这种软硬结合,取长补短的设计方法,为满足系统功能的设计要求提拱了良好的发环境。为了研究一个在噪声环境下仍然能够保持高可靠性和高有效性的声纹识别系统,本课题选用SOPC为
