残障人辅助洗浴器具声控系统的研究与开发

论文摘要

随着社会的进步，人类在不断提高生活质量。但与此同时，人们的生活越来越忙碌，对于一个向中国这样的老年化的社会，不可能投入太多人力去照顾所有的残障人士。因此，残障人辅助器具在未来会有比较大的社会效益和发展潜力。另外产品智能化也是未来的发展趋势，对于人工智能的发展来说，模式识别是非常重要的一个组成部分。本课题中，我们将语音识别技术加入到残障人辅助洗浴器具上，提供了一套可行的技术方案。在此课题的支撑下，我们研制了浴室中的残障人辅助洗浴器具的声控系统。我们首先做了一定的需求分析，然后根据信号建模理论，学习语音信号处理的理论方法。对比现有的几种常用的语音特征参数和语音识别技术，针对每种特征参数和每种语音识别方法的优缺点进行论证，然后提出了一套使用Mel频率倒谱系数特征参数和动态时间规整的模板匹配的系统方案。针对浴室噪声中的特定噪声问题，我们也引进一种改进的谱减算法，并在实验中应用于浴室噪声处理，对实验结果进行对比总结。在前面的方案下，我们利用微软的Visual C++6.0集成开发平台开发了一套Windows平台下的多线程语音识别软件，软件通过多线程来实现同时进行语音信号采集和信号处理的操作。最后，通过对软件的测试结果检验了系统的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题来源及背景
• 1.2 课题的目的及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.5 本章小结
• 2 语音信号建模
• 2.1 频谱整形
• 2.2 特征提取
• 2.3 参数变换
• 2.4 样本建模
• 2.5 本章小结
• 3 语音识别技术
• 3.1 动态时间规整（DTW）
• 3.2 隐马尔科夫模型（HMM）
• 3.3 人工神经网络（ANN）
• 3.4 支持向量机（SVM）
• 3.5 本章小结
• 4 特定背景噪声处理
• 4.1 浴室背景噪声分析
• 4.2 谱减法
• 4.3 改进谱减法
• 4.4 改进谱减法实验
• 4.5 本章小结
• 5 系统结构及实验
• 5.1 声控系统硬件结构
• 5.2 声控系统软件结构
• 5.3 系统集成与测试
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表论文