毕业设计语音信号系统是建立特定人的语音数据库.docx
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毕业设计语音信号系统是建立特定人的语音数据库
2016届
本科毕业设计（论文）资料
第一部分毕业论文
（2016届）
本科毕业设计（论文）
学院（部）：
电气与信息工程学院
专业：
电气自动化
学生姓名：
陈将
班级：
电气信息1211
学号10401600199
指导教师姓名：
刘颍慧
职称副教授
最终评定成绩
2016年5月
摘要
语音控制与识别技术的应用愈来愈广泛并逐渐深入到人们的日常生活中[1].随着经济的快速发展,汽车已逐渐成为人们的代步工具.许多单位和家庭都拥有汽车和车库,目前,车库门的开、关方式有2种方式,一是手动方式,该方法繁琐并且很不方便.二是自动方式,该方式又有2种方法,红外遥控和无线遥控,但都需要携带一个控制器,通过手触按健实现门的开启或关闭,当遥控器电量不足、忘带或损坏时将无法对车库门进行操作而带来极大的不便.应用语音识别技术,并采取相应可靠的保密措施,利用语音命令信号实现对车库门的开启与关闭,将会给人们的生活带来极大的方便。
本课题设计语音信号系统是建立特定人的语音数据库。
采用LabVIEW编写程序,利用计算机上的声卡，从麦克风获取语音信号，分析语音信号的特点，识别出特定人的声音，并给出识别结果。
该系统界面友好，维护费用低，为说话人识别和语音系统的构建提供了一个有效的框架。
关键词：
语音识别、单片机、LabVIEW
ABSTRACT
VoicecontrolandidentificationtechnologybecomesmoreandmorewidelyusedandgraduallyintothePeople'sDailylife.[1]withtherapiddevelopmentofeconomy,thecarhasgraduallybecomepeople.Manyunitsandhouseholdshaveacarandthegarage,atpresent,thegaragedoorstyle,therearetwoways,oneisthemanualway,thismethodiscomplicatedandveryinconvenient.Second,automaticway,therearetwokindsofthewayandmethod,infraredremotecontrolandwirelessremotecontrol,buttheyallneedtocarryacontroller,byhandtouchedthehealthyopenorclosethedoor,whenthedeficiencyoftheremotecontrol,forgetordamagewillnotbeabletomanipulateandthegaragedoorinconvenient.Applicationofspeechrecognitiontechnology,andadoptcorrespondingreliablesecuritymeasures,usingvoicecommandsignaltothegaragedooropenandclose,willbringgreatconveniencetopeople'slife.
Thistopicdesignvoicesignalsystemistobuildaspeaker-dependentspeechdatabase.UsinglabVIEWprogram,usingthecomputersoundcard,fromthemicrophoneforvoicesignal,analysisthecharacteristicsofspeechsignal,toidentifysomeone'svoice,andrecognitionresultsisgiven.Thissystemfriendlyinterface,lowmaintenancecost,fortheconstructionofspeakerrecognitionandvoicesystemprovidesaneffectiveframework.
Keywords:
Speechrecognition,microcontroller,LabVIEW
目录
摘要I
ABSTRACTII
第1章语音识别概述1
1.1语音识别的发展简况及应用1
1.1.1我国语音识别的发展1
1.1.2语音识别的应用领域1
1.2语音识别的研究意义1
1.2.1语音识别的总要性及研究意义1
第2章PLC概述3
2.1PLC简介3
2.2PLC的主要功能及优越性4
2.2.1PLC的主要功能4
第三章系统设计9
第四章系统使用注意事项14
第五章车库自动门维修全程指南15
结论16
参考文献17
致谢18
第1章语音识别概述
1.1语音识别的发展简况及应用
语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。
作为智能计算机研究的主导方向和人机语音通信的关键技术，语音识别技术一直受到各国科学界的广泛关注。
如今，随着语音识别技术研究的突破，其对计算机发展和社会生活的重要性日益凸现出来。
1.1.1我国语音识别的发展
我国的语音识别研究一直紧跟国际水平，国家也很重视。
国内中科院的自动化所、声学所以及清华大学等科研机构和高校都在从事语音识别领域的研究和开发。
国家863智能计算机专家组为语音识别技术研究专门立项，并取得了高水平的科研成果。
我国中科院自动化所研制的非特定人、连续语音听写系统和汉语语音人机对话系统，其准确率和系统、均可达90%以上。
1.1.2语音识别的应用领域
语音作为当前通信系统中最自然的通信媒介，语音识别技术是非常重要的人机交互技术。
随着计算机和语音处理技术的发展，语音识别系统的实用性将进一步提高。
应用语音的自动理解和翻译，可消除人类相互交往的语言障碍，国外已有多种基于语音识别产品的应用，如声控拨号电话、语音记事本等，基于特定任务和环境的听写机也已经进入应用阶段。
这预示着语音识别技术有着非常广泛的应用领域和市场前景。
随着语音技术的进步和通信技术的飞速发展，语音识别技术将为网上会议、商业管理、医药卫生、教育培训等各个领域带来极大地便利，其应用和经济、社会效益前景非常良好
1.2语音识别的研究意义
1.2.1语音识别的总要性及研究意义
语音是人的自然属性之一，由于发音器官的生理差异以及后天所形成的发音习惯的行为差异，不同说话人的语音具有鲜明的个人特征，这使得通过分析语音信号来识别说话人成为可能。
说话人确认属于说话人识别中的一类，通过提取说话人语音中的个人特征来确认一个人的身份。
说话人识别所使用的语音是人体所固有的生物特征，不容易被冒充或窃取，可以随时使用，并且可以利用电话网络实现远距离服务，相对于传统的密码、钥匙等身份识别方法更安全、更有效、更可靠，因此具有广泛的应用领域，越来越受到人们的重视。
自从人类可以制造和使用各种机器以来，人们就有一个理想，那就是让各种机器能听懂人类的语言并能按人的口头命令来行动呢，从而实现人机的语言交流。
随着科学技术的不断发展，语音识别技术的出现，使人类的这一理想得以实现，语音识别技术就是让机器通过识别和理解把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。
语音识别是一门交叉学科，语音识别正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术，语音识别技术与合成技术的结合，使人们能够甩掉键盘，通过语音命令进行操作。
语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业
第2章PLC概述
2.1PLC简介
自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。
同时，PLC的功能也不断完善。
随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
作为离散控的制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。
随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。
但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。
综合相关资料，2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。
PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。
它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。
用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。
运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。
PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。
PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。
不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。
PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。
它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。
大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。
把计算结果送给PLC的控制器。
相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）。
PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比DCS要低很多。
一个PLC的控制器，可以接收几千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。
如果被控对象主要是设备连锁、回路很少，采用PLC较为合适。
PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。
近10年来，随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC进行控制，PLC在我国的应用增长十分迅速。
随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头。
通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。
实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器
2.2PLC的主要功能及优越性
2.2.1PLC的主要功能
（1）开关逻辑和顺序控制这是PLC应用最广泛、最基本的场合。
它的主要功能是完成开关逻辑运算和进行顺序逻辑控制，从而可以实现各种控制要求。
（2）模拟控制（A/D和D/A控制）在工业生产过程中，许多连续变化的需要进行控制的物理量，如温度、压力、流量、液位等，这些都属于模拟量。
过去，PLC长于逻辑运算控制，对于模拟量的控制主要靠仪表或分布式控制系统，目前大部分PLC产品都具备
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