基于LabVIEW和MATLAB环境下的语音识别算法研究与实现

中国科学技术大学

硕士学位论文

基于LabVIEW和MATLAB环境下的语音识别算法研究与实现

姓名：史剑锋

申请学位级别：硕士

专业：检测技术与自动化装置

指导教师：常国栋

20070501

中国科学技术大学学位论文相关声明

本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。

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保密的学位论文在解密后也遵守此规定。

鹰鼢

作者签名：建刽鱼

３００７年ｓ月２，０日

摘要

语音识别主要是让机器听懂人说的话，即在各种情况下，准确地识别出语

音的内容，从而根据其信息执行人的各种意图。语音识别技术既是国际竞争的

一项重要技术，也是每一个国家经济发展不可缺少的重要技术支撑。本文基于

语音信粤产生的数学模型，从时域、频域出发对语音信号进行分析，论述了语

音识别的基本理论。在此基础上讨论了语音识别的五种算法：动态时间伸缩算

法（ＤｙｎａｍｉｃＴｍａｅＷａｒｐｉｎｇ，ＤＴＷ）、基于规则的人工智能方法、人工神经网

络（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋ，ＡＮＮ）方法、隐马尔可夫（ＨｉｄｄｅｎＭａｒｋｏｖＭｏｄｅｌ，

ＨＩＶＩＭ）方法、ＨＭＭ和ＡＮＮ的混合模型。重点是从理论上研究隐马尔可夫（ＨＭＭ）模

型算法，对经典的ＨＭＭ模型算法进行改进。语音识别算法有多种实现方案，本文

采取的方法是在ＬａｂｖＩＥｗ虚拟仪器环境中利用Ｗｉｎｄｏｗｓ自带声卡采集语音信

号，在ＭＡＴＬＡＢｓｃｒｉｐｔ节点中进行ＨＭＭ算法的训练和识别。此方法充分利用了

ＬａｂＶＩＥＷ灵活的图形编程和ＭＡＴＬＡＢ数学计算，实行优势互补，提高了编程效

率，是快速高效开发信号采集与分析系统的一条有效捷径，有利于语音识别算

法的可行性研究和对比分析。文章最后，本人把语音识别技术应用到部队实际

工作，提出个人设想。关键词：语音识别算法，ＨＭＭ模型，ＬａｂＶＩＥＷ虚拟仪器，ＭＡＴＬＡＢ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＳｐｅｅｃｈＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｌｌｏｗｍａｃｈｉｎｅｓｔＯｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｗｈａｔｐｅｏｐｌｅ

ｓａｙ．ａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｖｏｉｃｅ８０鹊ｔＯｅｘｅｃｕｔｅｔｈｅｉｎｔｅｎｔｏｆ

ｐｅｏｐｌｅ．Ｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｎｏｔｏｎｌｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｌｙ

ｃｏｍｐｅｔｅｄ

ｎａｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｕｔａｌｓｏａｎｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅｏｎｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｂａｓｅｄｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｉ＇ｏｍｔｈｅｓｐｅｅｃｈ

ｓｉｇｎａｌ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅａｕｄｉｏｓｉｇｎａｌｆｒｏｍｔｈｅｔｉｍｅｄｏｍａｉｎ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎ

ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙｏｆｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｆｉｖｅ

ａｌｇｏｒｉ＿ｔｋｒａａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ：ＤｙｎａｍｉｃＴｉｍｅＷａｒｐｉｎｇ（ＤＴＷ）．Ｒｕｌｅ－ｂａｓｅｄＡｒｔｉｆｉｃｉａｌ

ＮｅｕｒａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＮｅｔｗｏｒｋ（ＡＮＮ），ＨｉｄｄｅｎＭａｒｋｏｖＭｏｄｅｌ（ＨＭＭ），

ＨＭＭｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＡＮＮ．ＴｈｅｆｏｃｕｓｉｓｐｕｔｉｎｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓｏｆＨｉｄｄｅｎ

ｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌＭａｒｋｏｖ（ＨＭＭ）ｍｏｄｅｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄＨＭＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．

Ｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｇｒａｍｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｕｄｉｏ

ｓｉｇｎａｌｉｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｕｓｉｎｇ

ｖｉｒｔｕａｌｍａｃｈｉｎｅｓ，ａｎｄ

ｓｃｒｉｐｔＷｉｎｄｏｗｓｓｏｕｎｄｃａｒｄｉｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｉｓｔｒａｉｎｅｄＬａｂＶＩＥＷＨＭＭａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄｉｎＭＡＴＬＡＢｎｏｄｅ．Ｔｈｅｆｌｅｘ …… 此处隐藏：9707字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……