基于FPGA的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、說(shuō)話人識(shí)別是根據(jù)說(shuō)話人語(yǔ)音中包含的個(gè)性特征來(lái)完成對(duì)說(shuō)話人身份的辨認(rèn)或者確認(rèn)。說(shuō)話人識(shí)別因其特有的優(yōu)勢(shì)受到了人們的廣泛關(guān)注,經(jīng)過(guò)多年的研究與探討,已經(jīng)出現(xiàn)了很多比較成熟的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)。FPGA因其并行處理結(jié)構(gòu),處理速度塊,能滿足市場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,此外,FPGA采用sram工藝,可以無(wú)限編寫(xiě)程序,有利于系統(tǒng)的升級(jí)與維護(hù)。故本文實(shí)現(xiàn)的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)采用FPGA作為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。
　　 本文首先在深入研究說(shuō)話人識(shí)別理論基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了

2、一個(gè)適合在FPGA上實(shí)現(xiàn)的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng),并采用Matlab對(duì)所設(shè)計(jì)的基于VQ的說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行了仿真與驗(yàn)證。然后采用各種邏輯設(shè)計(jì)技巧,完成了說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)的各個(gè)FPGA功能模塊的設(shè)計(jì),同時(shí)分別采用Modelsim仿真工具驗(yàn)證其功能。
　　 論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)分析了課題研究的目的與意義,討論了說(shuō)話人識(shí)別發(fā)展與研究現(xiàn)狀,闡述了目前主要的語(yǔ)音特征參數(shù)與說(shuō)話人識(shí)別算法。
　　 (2)針對(duì)FPGA結(jié)構(gòu)

3、,選取了易于在FPGA上實(shí)現(xiàn)的基于VQ的說(shuō)話人識(shí)別模型,闡述了各個(gè)說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)的組成模塊,并針對(duì)傳統(tǒng)的VQ說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng),增加了語(yǔ)音增強(qiáng)處理,并將VQ失真測(cè)度改為加權(quán)距離測(cè)度。采用Matlab軟件,訓(xùn)練生成說(shuō)話人識(shí)別模型庫(kù),并采用測(cè)試語(yǔ)音分析系統(tǒng)說(shuō)話人識(shí)別效果。
　　 (3)分析了FPGA工作原理,闡述了Xilinx公司的FPGA開(kāi)發(fā)套件ISE DesignSuite10.1,并簡(jiǎn)單的說(shuō)明了說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)的FPGA硬件平臺(tái)XU

4、P Virtex-ⅡPro開(kāi)發(fā)板進(jìn)行了,為說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)提供了硬件準(zhǔn)備。
　　 (4)依據(jù)自上而下的模塊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,設(shè)計(jì)了基于FPGA說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)的各個(gè)功能子模塊,包括預(yù)加重模塊、分幀加窗模塊、端點(diǎn)檢測(cè)模塊、語(yǔ)音增強(qiáng)模塊、MFCC特征矢量提取模塊、VQ模塊和判決模塊。并且,針對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)功能子模塊,采用Modelsim仿真工具,對(duì)它們進(jìn)行了功能仿真與邏輯驗(yàn)證。
　　 (5)設(shè)計(jì)了控制模塊,使各個(gè)系統(tǒng)功能子模