一種機(jī)載語音信號控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在飛行器操控中，利用語音表達(dá)飛行員的控制操作，可實(shí)現(xiàn)更為便捷的控制意圖，尤其在多種操作組合聯(lián)動的爭分奪秒的時(shí)刻。但座艙內(nèi)的高強(qiáng)度噪聲的存在、機(jī)載語音控制指令的選擇以及個(gè)別飛行員的口音差異，為飛行器座艙內(nèi)的語音控制應(yīng)用帶來了困難，同時(shí)運(yùn)行的嵌入式平臺也是影響語音控制應(yīng)用的因素之一。為此，論文設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于座艙環(huán)境的機(jī)載語音信號控制系統(tǒng)，用于研究應(yīng)用語音控制的技術(shù)挑戰(zhàn)和難點(diǎn)。
　　機(jī)載語音信號控制系統(tǒng)選用了ADI公司的專業(yè)語音處理芯

2、片ADSP-BF561作為系統(tǒng)的硬件平臺，通過飛行員面罩上的麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)語音輸入，然后由AD1939音頻處理芯片采集處理，并由DMA控制器負(fù)責(zé)將語音信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)緩沖區(qū)。調(diào)用孤立詞語音識別算法得到語音識別結(jié)果，識別結(jié)果一方面通過芯片AD1939播放到飛行員耳機(jī)，另一方面由GJB289A總線傳遞到機(jī)上任務(wù)系統(tǒng)。另外，W5200以太網(wǎng)通訊芯片實(shí)現(xiàn)了語音模型庫的加載、語音識別性能測試和軟件在線升級。論文中采用基于Mel倒譜特征順序統(tǒng)計(jì)濾波算法和

3、基音檢測算法進(jìn)行端點(diǎn)檢測，相比傳統(tǒng)基于能量和倒譜特征方法，在噪聲環(huán)境下可得到理想的檢測結(jié)果，且在低信噪比時(shí)依然有效，同時(shí)還可排除面罩下的呼吸聲干擾。采用座艙顯示周邊鍵作為控制指令，可保證飛行員語音發(fā)音與視覺的一致性，避免出現(xiàn)不必要的意識混亂。采用說話人自適應(yīng)技術(shù)訓(xùn)練語音模型，提高個(gè)別飛行員的語音識別率。由于ADSP-BF561為定點(diǎn)、雙核DSP處理器，采用語音識別算法定點(diǎn)化和識別過程優(yōu)化的方法，保證語音控制的實(shí)時(shí)性。
　　論文主要

4、開展以下工作：（1）論文對存在的機(jī)載背景噪聲、機(jī)載語音指令和語音差異問題進(jìn)行研究，提出一套機(jī)載平臺的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)描述系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)要求。（2）論文提出三個(gè)提高語音識別性能優(yōu)化的方法：聲學(xué)模型選擇、端點(diǎn)檢測算法優(yōu)化及識別程序優(yōu)化，對語音識別性能測試、語音模型加載及語音交互過程進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。（3）對嵌入式系統(tǒng)軟件進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，并以流程圖方式描述軟件功能的實(shí)現(xiàn)過程。在模擬仿真環(huán)境下，對系統(tǒng)進(jìn)行測試驗(yàn)證，測試結(jié)果表明每個(gè)指令詞條的