为了使语音识别能够真正进入日常的实验室生活，本文档设计了一种ARM语音识别控制器，以ARM芯片为核心，构建了硬件平台，并结合了DTW算法来对孤立单词进行语音识别。构建的硬件平台上进行实验。验结果表明，该系统具有较高的识别率。据智能家居的特点，结合ZigBee网络协议，将该系统设计为一个集成子系统，使语音信号可以更实时，更方便地控制家用设备。前，智能语音识别已逐渐进入人们的日常生活，苹果的Siri和Google Now已广为人知，但其应用仅限于智能手机。于智能家居的语音操作命令可以通过单个单词实现，因此，在智能家居领域，结合单个单词的语音识别技术，可以获得相关的控制。文档设计了一种用于智能家居控制的ARM语音识别控制器，结合了关键的语音识别技术，从而可以实现低功耗，高可靠性和低功耗的目标。成本。了执行智能家居设备的语音识别控制，我们将ARM芯片及其外围设备作为集成子系统，并通过诸如ZigBee等低功耗LAN协议将其集成到智能家居中。
现语音信号到智能家居系统。
制。系统着重于解决诸如空调，电灯，电视等常用电子设备的语音控制，这涉及温度，时间，门窗的打开和关闭。并具有方便，智能，成本低的特点。庭生活中常见的接触控制方法被转换为更加实用和智能的语音控制模式，从而解放了双手的操作。作更加直接，实用和高效。
语音识别系统使用ARM芯片作为核心，并具有A / D转换器，外部存储器，显示电路和其他扩展设备。硬件结构如图1所示。
模拟音频信号输入A / D转换器以对音频信号进行模拟/数字转换，并获得一系列数字信号以进行特征提取，编码使用ARM进行压缩和识别。们选择了Tiny6410开发板，这是基于ARM11 s2c6410处理器的高性能嵌入式系统开发板。的主要特征是其内部硬件编解码器，特别适用于语音信号的压缩编码。处理器为32位，具有经济高效的64位处理器[1]的性能。波电路。们使用预过滤和后过滤来过滤语音信号。滤波使用截止频率为60 Hz至3400 Hz的带通滤波器。置滤波使用巴特沃思滤波电路，该电路可以有效地滤波干扰系统，尤其是数字干扰信号。频编解码器芯片。
选择了VLSI的VS1053，它是当前音频解码解决方案中的一种经济高效的产品，支持大多数消费音频格式的解码，允许用户实时动态地加载代码并扩展功能芯片（VS1053的核心是DSP）。外，VS1053还支持三种类型的编码录音，并且影片中还进行了声音效果处理，可以执行音频信号的A / D和D / A转换。SDRAM。们从HYNIX选择HY57V641620FTP-6，它是一种4Mx16 64M SDRAM芯片，用于缓存系统数据和程序。EEPROM。
们选择了ATMEL的AT24C256，其存储容量为256M，通过SPI总线进行传输，具有硬件保护机制，可读写字节/页以及一个长期存储芯片。色是存储由ARM执行的相关程序，恒温阀芯初始数据，功能提取的结果以及训练样本库。
于智能家居的控制通常使用词汇量少的孤立词，因此该系统使用适合孤立词语音识别的DTW算法。
于每个孤立的单词，我们将进行多次重复训练，其作用是提取功能并获得训练样本库。识别阶段，对识别出的孤立词进行功能提取，然后通过DTW算法和样本库进行提取。较样本以获得语音识别。DTW基于动态规划（DP）的思想，解决了语音信号语音长度不同的模型匹配问题。态时间扭曲是一种优化的非线性变形技术，将时间变形和距离测量的计算结合在一起。先选择一个时间变形函数以满足特定条件，然后匹配样本库中的样本，然后求解使两个模型匹配时最小化两个模型之间距离的变形函数[2-3]。
]。识别过程中，样本库中的参考模型用R表示，待识别的语音信号用T表示。们使用相同类型的特征向量，相同的特征向量对参考模型进行预测帧长，相同的窗口功能和相同的帧偏移。考模型可以表示为：其中，参考模型中包含的语音帧总数，帧同步标签和第一帧的语音特征向量。试模式可以表示为：其中，是测试模式中的语音帧总数，帧同步标签和第一帧的语音特征向量。们通过计算参考模型和测试模型之间的相似性和失真来进行识别。体失真可以表示为。设分别使用任何对应的帧号和两个帧的失真来表示[4]。
了由所有家庭成员控制智能家居系统，该系统对单个单词使用非特定人员的语音识别系统。择“打开电视”，“关闭电视”，“大音量”，“小音量”，“打开灯”，“关闭灯”，“打开空调”，“关闭空调”，“高温” “ 5度”，“温度”总共十二个“ 4度低”，“阻塞窗帘”和“拉动窗帘”的语音信号。了测试系统的识别率，我们选择了10个男声和10个女声，年龄从5到70，有600个学习样本和600个识别测试。别结果如表1所示。以看出该系统的识别率很高。智能家居中，我们使用适合局域网和低能耗的ZigBee协议，其传输距离短，协议简单，成本低。用此系统，您可以控制数字量和模拟量的控制，例如智能家居中的家用电器和电机，例如空调的控制。控制过程中，用户可以向语音识别控制器讲话并非常自由地对其进行控制。
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