基于多参数改进mfcc的声纹特征提取sopc设计

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1、专业硕士学位论文基于多参数改进MFCC的声纹特征提取SOPC设计作者姓名：郭琴学号：2013919290学科专业：电子与通信工程研究方向：信息智能检测理论与技术指导教师：陶佰睿教授答辩日期：2016年6月齐齐哈尔大学ProfessionalmasterdegreethesisTheDesignofVoiceprintFeatureExtractionSOPCBasedonMuilti-parameterImprovedMFCCAuthor:GuoQinStudentid:2013919290Major:ElectronicalandCommunicationEngineering

2、Researchdirection:InformationIntelligentDetectionTheoryandTechnologyTutor:Prof.TaoBairuiQiqiharUniversity学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：

3、日期：年月日学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于齐齐哈尔大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要声纹身份认证技术含有说话人生物特征，使用时只需要提取说话人的语音，与其他的身份认证如人脸、指纹、虹膜等相比具有获取方便和成本低廉等优势，在未来“互联网+”应用中用来进行声纹身份识别有巨大潜力。声纹特征参数提取

4、是声纹识别系统的关键技术之一，片上可编程系统(SystemonProgrammableChip，SOPC)为说话人声纹特征提取应用研究提供了新的平台，在便携设备中集成说话人声纹特征提取IP核(IntellectualProperty)来完成高性能声纹身份认证已经成为当前研究热点。为了满足声纹特征提取的嵌入式系统需求，为此本文在对说话人声纹特征提取深入研究的基础上，提出了基于多参数改进MFCC(MelFrequencyCepstralCoefficient)的声纹特征提取SOPC设计，多参数主要是指时域上的基音、频域上的幅度谱和FFT点数。本文对算法仿真、硬件设计、IP核封装、系统

5、测试等相关内容进行了研究：1.在深入研究传统Mel滤波器原理之后，针对传统Mel滤波器组的频带固定引起的说话人确认精度降低的问题，为了改进Mel滤波器组的适应性从而提高精度，设计了基于多参数改进的Mel滤波器组。时域提取的基音用于改进Mel滤波器组的频率带宽，频域提取的幅度谱和FFT(FastFourierTransformation)变换点数用于改进Mel滤波器组的输出。说话人语音中的基音通过低通滤波器提取，幅度谱和FFT变换点数通过对语音预处理数据进行FFT变换获取。2.在采用自顶向下方法完成Mel滤波器组的模块设计之后，利用NiosⅡ软核和IP核技术完成Mel滤波器组的封装

6、。再结合Log、DCT(DiscreteCosineTransform)硬件模块，构建完整的声纹特征提取SOPC系统，完成语音数据输入与特征参数输出等功能。实验结果表明，利用多参数改进Mel滤波器组提取的MFCC相对于使用传统Mel滤波器组提取的MFCC在进行说话人身份确认时的正确率要高。本文基于多参数改进MFCC的声纹特征提取SOPC设计，对实现特征提取一体化设计以及未来基于网络的声纹身份认证需求提供理论基础和新的研究案例。关键词：声纹身份认证；Mel滤波器组；多参数；声纹特征提取；可编程片上系统‐I‐ AbstractVoiceprintauthenticationtechn

7、ologywhichcontainsbiometricofspeakerandonlyneedstoextractthespeaker'svoicewheninusehasgreatpotentialinthefuture"Internet+"applicationswiththeabilitytotakeadvantageoflowcost,convenientcomparedwithotherauthenticationsuchasface,fingerprint,iris,