基于声控小车的语音识别算法研究

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要随着语音识别技术的不断发展，语音控制也随之得到越来越多的技术人员的关注。语音控制技术的关键就在于，不仅要让机器人听懂人在说什么，而且还要让机器人知道要去做什么。本文就是基于语音控制技术，针对小词汇量孤立词语音识别系统进行研究。本论文主要从两个方面进行论述，一方面从理论的角度讨论了语音识别的原理和语音的声学模型，并结合原理和声学模型对小词汇量孤立词识别系统中各主要部分的算法进行研究。另一方面，从系统实现的角度对足球机器人平台及软件平台进行了说明。本系统语音识别算法中主要有三大部分构成：端点检测、特征参数提取、模板匹配。端点检测部分，本文对用于小词汇量孤立词识

2、别系统中的短时能量短时过零率算法进行了算法描述并给出了仿真结果，在此基础上，又对其改进算法进行仿真，通过实验数据做出了算法的比较。特征提取部分，本文主要介绍了三种语音特征参数:线性预测编码系数、线性预测编码倒谱系数和Mel频率倒谱系数，对三种算法分别进行了仿真实验，并进行了算法的比较。模板匹配部分，即识别部分，本文论述了动态时间弯折算法，动态时间弯折的改进算法和隐马尔可夫模型算法。由于本系统基于小词汇量孤立词，所以识别算法采用基于模板匹配的动态时间弯折的改进算法。软件平台采用VC-MATLAB混合编程，对足球机器人小车进行语音控制，实验取得了较好的识别控制效果。关键词：孤立词；端点检

3、测；特征提取；模板匹配；语音控制沈阳理工大学硕士学位论文AbstractAsthedevelopmentofspeechrecognitiontechnology,moreandmoretechnicistssetthefocusontheareaofspeechcontrol.Thekeyofspeechcontrolisthattherobotdoesnotonlyneedtogetthemeaningoftheorders,butalsocanknowwhattodoaccordingtotheorders.Basedonthespeechcontroltechnology,s

4、mall-scalevocabularyspeechrecognitionsystemisdiscussedinthispaper.Twomainaspectsareincludedinthispaper.Ontheonehand,theprincipleofspeechrecognitionandthespeechacousticalmodelarediscussed.Ontheotherhand,anintroductionofsoccerrobotplatformandsoftwareplatformarediscussedinthepaper.Therearethreemai

5、npartsofspeechrecognitionalgorithminthissystem:endpointdetection,featureextraction,templatematching.Intheendpointdetectionpart,thealgorithmofshort-timeenergyandshort-timezero-crossingrateisdescribedandtheresultofemulationisgiven.Basedonthemethodofshort-timeenergyandshort-timezero-crossingrate,a

6、nimprovedalgorithmisemulated.Thepapercomparesthesealgorithmsaccordingtotheemulationdata.Inthefeatureextractionpart,LinearPredictiveCoding，LinearPredictiveCepstrumCodingandMel-FrequencyCepstrumCoefficientsfeatureparametersarediscussed.Comparingtheemulationdataofthesethreealgorithms,thepapergives

7、theresultsofcomparation.Inthetemplatematchingpart,justthesameastherecognitionpart,thealgorithmofDynamicTimeWarping,theimprovedalgorithmofDynamicTimeWarpingandtheHiddenMarkovModealgorithmarediscussed.Becauseofsmall-scalevocabularya