基于PC的无线语音控制系统设计

第三章 3.1
基于 PC 的无线语音控制系统设计与实现 ...............................18 语料库设计与标注 ..........................................................................18 3.1.1 3.1.2 语料库设计与录制 ................................................................18 语料库音段标注 ....................................................................19
系统性能测试与结果分析 ...........................................................43 系统语音识别结果及分析 ..............................................................43 4.1.1 4.1.2 实验方案设计 ........................................................................43 实验结果及分析 ....................................................................44 ZigBee 节点配置演示 ............................................................48 无线 ZigBee 性能测试 ...........................................................51 论 .........................................................................................54
II
第一章
绪
论
第一章
绪
论
1.1 智能仪器设备语音控制发展现状
1.1.1 从智能仪器到高级智能仪器设备 人们把以微处理器为主体， 将计算机技术与测量控制技术及软件结合 在一起，组成的“智能化测量控制系统” ，称作智能仪器。 传统的智能仪器的发展历程经历了几个发展阶段 [1][3][4]。20 世纪 50 年代初， 以数字技术为基础开发出了各种数字仪表， 为实现测试自动化打 下了良好的基础。60 年代中期，计算机技术的引入，使仪器实现了对整 个系统的特征参数测试，并使用测量系统进行测量。进入 70 年代，出现 了数据域测试， 仪器前面板则向键盘化方向发展， 并且充分利用计算机软 硬件资源的个人仪器已经得到了发展。 到了 80 年代后期，通过编制专用软件实现整机的设计，硬件只是一 些采集和 IO 接口卡。90 年代，微电子技术的进步更深刻地影响仪器仪表 的设计，DSP 芯片的问世，使仪器仪表的数字信号处理能力大大增强。 近年来，智能化测量控制仪器设备的发展也十分迅速。 高级智能仪器设备 [2][5] 是智能仪器发展的高级阶段，智能化相对较 高。通俗地讲，高级智能仪器设备能够代替人的劳动，可以像人一样的工 作，甚至于完成一些人不能完成的任务，如某种特殊环境、特定条件下的 工作等。也就是可以与人良好交互，并且具有一定的判断能力、学习能力 和创造能力的设备或仪器。 高级智能仪器设备现在已有一些应用实例， 如 智能医疗诊断仪器、智能机器人、智能文字识别仪、人机对话系统、能识 别主人身份的机器狗和智能手机等。 图 1-1 显示了人和高级智能仪器设备的相似关系。和人一样，高级智 能仪器设备先通过各种传感器或者智能网络传感器(Smart Sensor) 获得外 部的信息， 这相当于人类的五种感觉器官； 然后计算机或处理器利用人工 智能理论和技术、模糊理论、知识系统、多传感器信息融合等技术对这些 信息进行分析和处理， 根据这些信息和分析的结果能够自学习、 自组织和 自适应， 并形成一定的推理判断能力， 这和大脑处理外界信息的过程很类
ABSTRACT.....................................................................................................VI 致 谢 ...................................................................................................... VIII
应用 HTK 的语音识别 ....................................................................24
ZigBee 技术及其节点设计 ..............................................................30
4.2
ZigBee 节点演示及性能测试 ..........................................................48 4.2.1 4.2.2
第五章 5.1 5.2
结
论文主要工作及成果 ......................................................................54 进一步研究的建议 ..........................................................................54
目
录
目 录
第一章 1.1 绪 论 ...........................................................................................1 智能仪器设备语音控制发展现状 ....................................................1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.4 第二章 2.1 2.2 从智能仪器到高级智能仪器设备 ..........................................1 智能仪器设备语音控制研究概况 ..........................................2 语音识别技术 ..........................................................................3 无线通信技术的选择 ..............................................................4
参考文献 ............................................................................................................ I 附 摘 录 .............................................................................................................................................................................................IV
2.3 2.4
语音信号的参数提取 ......................................................................10 隐马尔可夫模型(HMM)..................................................................11 2.4.1 2.4.2 2.4.3 连续型隐马尔可夫模型的基本概念 ....................................12 Baum-Welch 训练算法 ..........................................................13 Viterbi 解码识别算法 ............................................................15
I
目
录
3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 第四章 4.1
语音命令采集 ........................................................................22 语音命令实时检测 ................................................................22 语音信号预处理 ....................................................................25 特征参数提取 ........................................................................26 语音声学模型和语言模型 ....................................................26 令牌(Token Passing)搜索算法 ...............................................28 ZigBee 技术简介 ....................................................................30 ZigBee 网络拓扑及协议栈结构 ............................................31 典型节点设计 ........................................................................34