本科毕业论文(设计)
题 目： 孤立词语音识别的并行编程实现
学 院： 自动化工程学院
专 业： 通信工程
姓 名： 李洪超
指导教师： 庄晓东
2010年 6 月 5 日
青岛大学本科毕业生论文（设计）
Parallel Programming of Isolated Words Speech Recognition
青岛大学本科生毕业论文（设计）
摘 要
语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。首先介绍了目前国内外语音识别系统的现状、发展及研究方向，并对语音识别系统的原理、并行化的实现做了详细分析，在此基础上进行语音识别系统的设计，主要内容有：提取语音、端点检测、特征值提取、训练数据、语音识别。选用HMM隐马尔科夫模型，基于VC2005编译环境下的的多线程编程，实现算法的并行运算，提升了语音识别的效率。设计完成后在实验室进行了模拟调试，实验结果表明：所设计的程序满足语音识别系统的基本要求。
关键词 语音识别 孤立词 多线程 并行 特征值 断点检测
Abstract
Speech recognition is a technique to solve the machine \human language. First introduces the current status of speech recognition system at home and abroad, development and research, and the principle of speech recognition systems, parallel implementation of a detailed explanation to do in this speech recognition system based on the design of main contents are: Extract voice, endpoint detection, feature extraction, training data, voice recognition. HMM hidden Markov model selection, based on VC2005 compiler environment of multi-threaded programming, parallel computing algorithms to improve the efficiency of speech recognition. Upon completion of the design was simulated in the lab debugging, experimental results show that: the design process to meet the basic requirements of speech recognition systems.
Keywords Speech Recognition Isolated Words Multi-Threads Parallel Eigenvalue Breakpoint Detection
青岛大学本科生毕业论文（设计）
目 录
前 言 ....................................................................................................................... 1 第1章 语音识别技术概述 ................................................................................... 2
1.1 语音识别的历史背景 ......................................................................................................... 2 1.1.1 国外研究历史及现状 .................................................................................................. 3 1.1.2 国内研究历史及现状 .................................................................................................. 4 1.2 语音识别技术应用 ............................................................................................................. 5 1.3 语音识别技术的发展 ......................................................................................................... 6 1.4 语音识别技术的研究方向 ................................................................................................. 7
第二章 主要研究内容和方法 ............................................................................... 9
2.1 语音识别的研究内容 ......................................................................................................... 9 2.2 语音识别系统的分类 ......................................................................................................... 9 2.3 语音识别的研究方法 ....................................................................................................... 10 2.4 并行计算技术 ................................................................................................................... 11 2.5 OPENMP编程模型 ........................................................................................................... 13 2.5.1 OpenMP介绍 ............................................................................................................ 13 2.5.2 OpenMP指导命令流程 ............................................................................................ 15
第三章 基于VC2005孤立词语音识别编程的实现 ......................................... 18
3.1 语音识别系统原理及设计方法 ....................................................................................... 18 3.1.1 语音识别系统的基本原理 ........................................................................................ 18 3.1.2 语音识别的几种基本设计方法 ................................................................................ 19 3.2 孤立词语音识别系统 ....................................................................................................... 20 3.2.1 孤立词语音识别系统的构成 .................................................................................... 20 3.2.2 孤立词语音识别系统的技术主要项目 .................................................................... 21 3.2.3 基于语音轨迹特征的匹配技术 ................................................................................ 22 3.3 语音识别设计流程 ........................................................................................................... 22 3.3.1 样本语音采集 ............................................................................................................ 22 3.3.2 语音信号预处理 ........................................................................................................ 22 3.3.3 Mel倒谱系数特征表示 ............................................................................................ 23 3.3.4 HMM隐马尔科夫模式匹配 ..................................................................................... 25 3.3.7 OpenMP编程实现多核并行运算 ............................................................................ 26
结束语 ..................................................................................................................... 31
青岛大学本科生毕业论文（设计）
谢 辞 ..................................................................................................................... 32 参考文献 ................................................................................................................. 33 附 录 ..................................................................................................................... 34