（电路与系统专业论文）嵌入式语音翻译系统的研究.pdf

i l i i i i i iu l l ui ii ii i iiiil y 2 13 3 7 4 8 ad i s s e r t a t i o ni nc i r c u i t sa n ds y s t e m s t h er e s e a r c ho fe m b e d d e ds p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m c a n d i d a t e ： q uq i n g l i n s u p e r v i s o r ：l il i a n g g u a n g s c h o o lo fe l e c t r i c a la n di n f o r m a t i o n e n g i n e e r i n g a n h u i u n i v e r s i t yo f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y n o 16 8 ，s h u n g e n gr o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，p r c h i n a 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 以外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得塞徵堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：屋叁盐 日期：丛生年一石月上日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞徽堡三太堂有保留、使用学位论 文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位 属于塞徼理工大堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交 论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽 理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：层腓。 签字日期：阳，- 年6 月日 导师签名： 弘衫 签字日期：f 乙年易月z 日 摘要 摘要 随着全球化的发展，不同语种问人们的交往日益增多，为实现无障碍交流， 语言翻译技术应运而生。但是，由于文本翻译技术限制了人们之间的交流方式， 人类希望通过对话就可以进行交流，便携式口语语音翻译设备的研制因而成为一 种新的技术潮流。嵌入式语音翻译技术就是以嵌入式系统为平台，将文本翻译技 术与语音识别、语音合成技术相结合，共同开发语音翻译系统。 本文研究了嵌入式语音翻译系统的原理及组成，详细分析了系统的三个模块， 针对语音识别模块存在的问题，进行深入分析并提出解决方案。在理论研究方面， 详细介绍了语音识别的基本原理及各种算法；提出了一种谱熵与变窗长检测相结 合的端点检测方法来解决传统检测方法鲁棒性差的问题；采用全路径约束d t w 算 法改进识别的效率，降低了对系统资源的要求。在此理论基础上，通过仿真实验 验证了算法改进的有效性。 在硬件设计方面，以s t m 3 2 f 1 0 3 v e t 6 芯片为核心，搭建外围电路组成语音 识别模块；在软件设计过程中，选用松弛端点法来提高d t w 的运算速度，实现了 浮点运算在c m 3 内核上的运行，并进行了相关的硬件测试实验；最后，以v s 2 0 0 8 为平台，结合h t k 、s a p i 工具包，对汉语语音识别、汉英机器翻译和汉、英语 语音合成模块进行详细分析并编译调试，形成语音翻译系统运行界面。经过实验 测试，该系统可以较好的实现语音翻译功能。 图 4 7 1 表【5 】参 6 1 】 关键词：语音翻译；语音识别；嵌入式系统；d t w 分类号：t n 9 1 2 3 l 安徽理工大学硕士研究生学位论文 l i a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fg l o b a l i z a t i o n ，p e o p l e sc o m m u n i c a t i o na l t i o n gd i f f e r e n t l a n g u a g e si si n c r e a s i n g i no r d e rt oa c h i e v eb a r r i e r - f r e e c o m m u n i c a t i o n ，l a n g u a g e t r a n s l a t i o nt e c h n o l o g ye m c e e sa st h et i m e sr e q u i r e b u tt h et e x tt r a n s l a t i o nt e c l l l l o i o g y l i m i t e dt h ew a yo fc o m m u n i c a t i o na m o n gp e o p l e ；p e o p l eh o p et h a tt h ed i a l o g u ec a n c o m m u n i c a t e ，s ot h ep o r t a b l es p o k e ns p e e c ht r a n s l a t i o ne q u i p m e n th a sb e c o m ean e w t r e n do ft h et r a n s l a t i o nt e c h n o l o g y e m b e d d e d s p e e c ht r a n s l a t i o nt e c h n o l o g yu s e s e m b e d d e ds y s t e ma sap l a t f o r m ，a n dc o m b i n e st h e t e x tt r a n s l a t i o nw i t h s p e e c h r e c o g n i t i o na n ds p e e c hs y n t h e s i st e c h n o l o g yt od e v e l o pt h es p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m t h i sp a p e rs t u d i e st h ep r i n c i p l ea n dc o m p o s i t i o no fe m b e d d e ds p e e c ht r a n s l a t i o n s y s t e ma n dh a sad e t a i l e da n a l y s i so ft h es y s t e m st h r e em o d u l e s d e p t ha n a l y s i so f s p e e c hr e c o g n i t i o nm o d u l ei sm a d ea n dp r o p o s e ss o l u t i o n st os o m ep r o b l e m s i nt h e a s p e c to ft h e o r y , i n t r o d u c e st h eb a s i cp r i n c i p l ea n da l g o r i t h m so fs p e e c hr e c o g n i t i o n ， a n dp u tf o r w a r da ne n d p o i n td e t e c t i o nm e t h o dw h i c hi s c o m b i n e ds p e c t r a le n t r o p v d e t e c t i o nw i t hv a r i a b l ew i n d o wl e n g t hd e t e c t i o nt os o l v et h er o b u s t n e s sp r o b l e mo f t r a d i t i o n a ld e t e c t i o nm e t h o d u s i n ga d t wa l g o r i t h mt o i m p r o v et h ei d e n t i f i c a t i o n e f f i c i e n c ya n dr e d u c et h es y s t e mr e s o u r c er e q u i r e m e n t s o nt h eb a s i so ft h et h e o r y , t h e s i m u l a t i o nr e s u l t sv e r i f yt h ev a l i d i t yo ft h ei m p r o v e d a l g o r i t h m s i nt l l e a s p e c to fh a r d w a r ed e s i g n ，s p e e c hr e c o g n i t i o nm o d u l ei sm a d eo ft h e s t m 3 2 f10 3 v e t 6a st h e c o r ea n dp e r i p h e r a lc i r c u i t s i ns o f t w a r ed e s i g n ，u s i n g r e l a x a t i o nc o n s t a n tm e t h o dt o i m p r o v ed t wo p e r a t i o ns p e e d ，i m p l e m e n t i n gt h e f l o a t i n g 。p o i n to p e r a t i o n so nc m 3k e m e la n dd o i n gs o m eh a r d w a r et e s t s f i n a l l v c o m b i n i n gv s 2 0 0 8a sap l a t f o r mw i t hh t ka n ds a p it o o l k i t s ，t h ep r o g r a mi sc o m p i l e d a n dr u nt of o r mas p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e mo p e r a t i o ni n t e r f a c e t h r o u g ht e s t i n g ，t h e s y s t e mc a na c h i e v et h es p e e c ht r a n s l a t i o nf u n c t i o nb e t t e r f i g u r e 4 7 t a b l e 5 r e f e r e n c e 61 k e y w o r d s ：s p e e c ht r a n s l a t i o n ；s p e e c hr e c o g n i t i o n ；e m b e d d e ds y s t e m ；d t w c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：t n 912 3 安徽理工大学硕士研究生学位论文 i v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 1 绪 仑1 1 1 引言1 1 2 语音翻译系统的研究现状和发展l 1 2 1 语音翻译系统的研究现状1 1 2 2 语音翻译系统的发展方向一2 1 3 课题研究的目的和意义3 1 4 本文主要工作及内容安排4 2 嵌入式语音翻译系统介绍7 2 1 嵌入式系统概述。7 2 1 1 嵌入式系统组成及特点7 2 1 2a r m 嵌入式系统9 2 1 3c o r t e x m 3 处理器结构及特性10 2 2 语音翻译技术的特点及分析11 2 3 系统工作原理及特点1 2 2 3 1 语音翻译系统特点1 3 2 3 2 语音识别技术1 3 2 3 - 3 机器翻译技术l5 2 3 4 语音合成技术1 6 2 4 本章小结1 8 3 语音识别算法研究1 9 3 1 语音学知识1 9 3 。1 。1 语音信号的产生1 9 3 1 2 语音信号的数学模型19 3 2 语音识别基本原理2 0 3 3 语音识别关键技术分析：一2 1 3 3 1 语音信号预处理2 l 3 3 2 语音信号的传统端点检测方法2 4 3 3 3 端点检测方法改进2 5 3 妒语音识别特征参数提取一2 7 安徽理工大学硕士研究生学位论文 3 4 1 线性预测倒谱系数( l p c c ) 2 8 3 4 2m e l 倒谱系数( c c ) 2 9 3 5 语音识别算法31 3 5 1 动态时间规整法( d t w ) 及其改进3 1 3 5 2 隐马尔可夫模型( h m m ) 3 4 3 6 本章小结3 8 4 语音识别模块软硬件设计3 9 4 1 语音识别模块硬件设计3 9 4 1 1 模块整体方案设计3 9 4 1 2s t m 3 2 f 10 3 v e t 6 芯片介绍4 0 4 1 3 外围电路设计4 l 4 2 模块软件设计4 1 4 2 1 语音识别改进算法的实现4 2 4 2 2 嵌入式语音识别系统流程图4 4 4 3 实验结果及其分析4 6 4 3 1 软件仿真结果及其分析4 6 4 3 2 实验测试结果及其分析5 5 4 4 本章小结5 8 5 基于h t k 汉英语音翻译系统设计5 9 5 1h t k 简介5 9 5 2 系统软件设计5 9 5 2 1 语音识别模块5 9 5 2 2 语音合成模块6 2 5 2 3 机器翻译模块6 4 5 3v s 2 0 0 8 实现语音翻译系统6 5 5 3 1 平台介绍6 5 5 3 2 实验分析6 6 5 4 本章小结6 7 6c 总结与展望6 9 6 1 工作总结6 9 6 2 工作展望6 9 参考文献7 1 致 射7 5 读研期间主要科研成果7 7 c o n t e n t s c o n t e n t s a b s t r a c t i i i 1i n t r o d u c t i o n 1 1 1p r e f a c e 1 1 2d e v e l o p m e n ta n dc u r r e n ts i t u a t i o no f t h es p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m 1 1 2 1c u r r e n tr e s e a r c ho f t h es y s t e m 1 1 2 2d e v e l o p m e n to f t h es y s t e m 2 1 3b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f r e s e a r c h 3 1 4m a i nc o n t e n ta n do r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r eo f r e s e a r c h 4 2i n t r o d u c t i o no f e m b e d d e ds p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m 7 2 1p r o f i l e so fe m b e d d e ds y s t e m 7 2 1 1c o m p o s i t i o na n dc h a r a c t e r i s t i c so f e m b e d d e ds y s t e m 7 2 1 2a r me m b e d d e ds y s t e m 9 2 1 3s t r u c t u r ea n dc h a r a c t e r i s t i c so fc o r t e x m 3 1 0 2 2c h a r a c t e r i s t i c sa n da n a l y s i so f s p e e c ht r a n s l a t i o n 1 1 2 3p r i n c i p l ea n dc h a r a c t e r i s t i c so f t h es y s t e m 1 2 2 3 1c h a r a c t e r i s t i c so f s p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m 1 3 2 3 2s p e e c hr e c o g n i t i o nt e c h n o l o g y 1 3 2 3 3m a c h i n et r a n s l a t i o nt e c h n o l o g y 1 5 2 3 4s p e e c hs y n t h e s i st e c h n o l o g y 1 6 2 4s u m m a r y 1 8 3a n a l y s i so f s p e e c hr e c o g n i t i o na l g o r i t h 1 9 3 1p h o n e t i c sk n o w l e d g e 1 9 3 1 1m e c h a n i s mo f s p e e c hs i g n a l s 1 9 3 1 2m a t h e m a t i c a lm o d e lo f s p e e c hs i g n a l s 1 9 3 2f u n d a m e n t a l so fs p e e c hr e c o g n i t i o n 2 0 3 3k e yt e c h n i c a la n a l y s i so fs p e e c hr e c o g n i t i o n 2 1 3 3 1s p e e c hs i g n a l sp r e p r o c e s s i n g 2 1 3 3 2e n d p o i n td e t e c t i o nm e t h o so f s p e e c hs i g n a l s 2 4 3 3 3t h ei m p r o v e de n d p o i n td e t e c t i o nm e t h o d s 2 5 3 4c h a r a c t e r i s t i cp a r a m e t e re x t r a c t i o no f s p e e c hr e c o g n i t i o n 2 7 3 4 1l i n e a rp r e d i c t i o nc e p s t r u mc o e f f i c i e n t s 2 8 3 4 2m e lc e u s t r u mc o e f f i c i e n t s 2 9 v l i 安徽理工大学硕士研究生学位论文 3 5s p e e c hr e c o g n i t i o na l g o r i t h m s 31 3 5 1i m p r o v e m e n to f d y n a m i c t i m e w a r p m e t h o d 3 1 3 5 2h i d d e nm a r k o vm o d e l 3 4 3 6s u m m a r y 3 8 4s o f t w a r ea n dh a r d w a r ed e s i g no fs p e e c hr e c o g n i t i o nm o d u l e 3 9 4 1h a r d w a r ed e s i g no f s p e e c hr e c o g n i t i o nm o d u l e 3 9 4 1 1i n t e g r a t e dd e s i g no f t h em o d u l e 3 9 4 1 2i n t r o d u c t i o no f s t m 3 2 f 1 0 3 v e t 6 4 0 4 1 3d e s i g no f p e r i p h e r a lc i r c u i t s 4 1 4 2s o f t w a r ed e s i g no f t h em o d u l e 4 1 4 2 1i m p l e m e n t a t i o no f t h ei m p r o v e ds p e e c hr e c o g n i t i o na l g o r i t h m s 4 2 4 2 2t h ef l o wc h a r to fe m b e d d e ds p e e c hr e c o g n i t i o ns y s t e m 4 4 4 3a n a l y s i so f e x p e r i m e n t a lr e s u l t s 4 6 4 3 1a n a l y s i so f t h es o f t w a r es i m u l a t i o nr e s u l t s 4 6 4 3 2a n a l y s i so f t h eh a r d w a r et e s t i n gr e s u l t s 5 5 4 4s u m m a r y 5 8 5d e s i g no f c h i n e s e e n g l i s hs p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m b a s e d o nh t k 5 9 5 1i n t r o d u c t i o no f h t k 5 9 5 2s o f t w a r ed e s i g no f t h es y s t e m 5 9 5 2 1s p e e c hr e c o g n i t i o nm o d u l e 5 9 5 2 2s p e e c hs y n t h e s i sm o d u l e 6 2 5 2 3m a c h i n et r a n s l a t i o nm o d u l e 6 4 5 3i m p l e m e n t a t i o no f s p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e mb a s e do nv s 2 0 0 8 6 5 5 3 1i n t r o d u c t i o no f v $ 2 0 0 8 6 5 5 3 2e x p e r i m e n t a la n a l y s i s 6 6 5 4s u m m a r y 6 7 6s u m m a r ya n dp r o s p e c t 6 9 6 1s u m m a r y 6 9 6 2p r o s p e c t 6 9 r e f e r e n c e s 7 1 a c k n o w l e d g e m e n t s 7 5 a u t h o ri n t r o d u c t i o na n da c h i e v e m e n t s 7 7 v i i i 1 绪论 1 绪论 1 1 引言 语言是人类表达信息最方便、最快捷、最直接的手段。随着社会的发展，不 同种族之间人们的交流日渐增多，人类开始渴望打破上帝制造的语言障碍，实现 无障碍、畅通无阻的自由通讯，正是这种需求推动了机器翻译技术的诞生及其迅 速发展。但是，在日趋频繁的信息交流下，人们发现信息之间的交流不能仅限于 文本的方式，直接使用口语进行信息交流成为人们一种新的渴求。因此，口语语 音翻译技术应运而生，以消除2 1 世纪人类社会全球化最大的障碍。随着超大规模 集成电路的发展和各种语音处理技术的不断成熟，将语音翻译技术应用于计算机， 甚至是便携式的语音设备上成为可能，这也促进了将嵌入式系统与语音翻译技术 相结合的嵌入式语音翻译技术的发展。 语音翻译就是用计算机系统实现不同种族、不同语言之间话语交流的翻译过 程【。随着语音识别技术和口语理解技术的提高，语音翻译系统更加趋向于在自然 状态、真实场景中口语之间的交流对话，因此，语音翻译也被称为口语翻译( s p o k e n l a n g u a g et r a n s l a t i o n ，s l t ) ，或者对话翻译( s p o k e nd i a l o g u et r a n s l a t i o n ，s d t ) 。 1 2 语音翻译系统的研究现状和发展 1 2 1 语音翻译系统的研究现状 语音翻译系统涉及多种学科和技术如声学、语言学、语音识别、语音合成以 及通讯技术等。此技术若开发成熟并应用于人们生活的话，会引起社会的巨大变 革，人们无论何时、处于何地，只要有语音翻译设备，就可以无障碍进行交流， 获得自己所需的信息。鉴于语音翻译技术巨大的社会效益和经济利益，很多国家 投入巨资开展各种技术研究或者是多国性的联合开发【2 j 。1 9 8 9 年，美国开发研究 了世界上第一个语音翻译实验系统s p e e c h t r a n s ，该系统成为语音翻译技术发 展的里程碑p j 。德国联邦教育研究部( f e d e r a lm i n i s t r yo fe d u a t i o na n dr e s e a r c h ， b m b f ) 组织研究的v e r b m o b i l 语音翻译系统从1 9 9 3 年到2 0 0 0 年期问，共投入 1 1 6 亿马克来开发英语、德语、日语等多语言的语音翻译系统，先后有7 个公司、 二十多所大学或研究所参与了该项目的研究与开发【2 q 1 。1 9 9 5 年德联邦教育研究部 的人员向公众展示了该翻译系统，实现了德语输入，英语输出的翻译效果，并且 可识别的德语词汇量达到1 2 9 2 个。在1 9 9 7 年，由德日两国人员共同开发，在此 系统上又实现了同语英语的翻译，识别4 0 0 个日语词汇，2 0 0 0 年8 月在该项目正 安徽理工大学硕士研究生学位论文 式结束时，系统已经可以实现德语一英语，德语日语，日语英语的翻译。进入2 1 世纪后，随着相关技术及边沿学科的迅猛发展，许多应用在不同领域的语音翻译 技术开发成功并用在实际生活中，而正是社会生活的实际应用将语音翻译技术由 传统的规范输入语音翻译推向非规范输入1 3 语对话翻译的研究，从此，语音翻译 研究进入了一个新的阶段，表1 列出了一些有代表性的口语翻译系统【2 吲。 表1 部分口语翻译系统 t a b l e l s o m es p e e c ht r a n s l a t i o ns y s t e m s 研制应用识别 系统名称代表机构翻译语种翻译方法 时间领域词汇 医生与病人 s p e e c h t r a n s c m u1 9 8 9 日英基于规则 对话 s l t r a n sa t r 1 t l】9 8 9 a t r 会议注册日一英基丁规则 1 0 3 5 德，英， 旅馆预订，航空 日，西班 j a n u s 1 i ic m u1 9 9 7 火车订票，旅中间语言开放 牙，韩， 游信息咨询 俄等 h e a d 英汉英 1 2 0 0 a t & t l a b s1 9 9 6 航空旅游信息基于统计 t r a n d u c e r s 西班牙 1 3 0 0 k a r l s r u h e 大 1 9 9 3 德，英，多策略 1 0 0 0 0 v e r b m o b i l 会晤日程安排 学、d f k i 等 2 0 0 0日等 让厶 2 5 0 0 爿1 口 l o d e s t a rc a s j n l p r1 9 9 9 旅馆预订汉日、英多策略 2 0 0 0 1 2 2 语音翻译系统的发展方向 就目前国内外研究状况而言，语音翻译技术的研究无论在理论上还是在社会 应用实践方面，都取得了很大进步。随着语音识别技术的提高，语音翻译系统可 识别的词汇量越来越多，系统处理的语言由规范的句子向口语逐渐转化，翻译的 方法也更加多元化和集成化，同时人类开始研究多语种、多领域、双向口语翻译 系统p 1 0 j 。语音翻译系统涉及多学科，而且各个学科都有一定的棚对独立性，起点 和发展速度也不样，因此，对于语音翻译的研究是很难定位的。就目前我国取 得的成就来看，中国的语音翻译技术基本可以归纳为如下三个方面 1 0 q 2 ： ( 1 ) 已经建立了很多颇具影响的语言资源库，某些技术已基本达到实用化， 例如北京大学分词语料库、语法信息词典、知网及各种语音控制系统、机器翻译 系统等。 2 1 绪论 ( 2 ) 技术研究方向不断更新。近代社会的发展促使了各种技术的进步与成熟， 语音处理技术也不例外。近几十年，随着网络的普遍性，语音处理技术也参与其 中，研究开发了像网络内容管理、信息监控和有害信息过滤等涉及图像理解、情 感计算多方面的系统。语音翻译技术涉及语音识别、机器翻译和语音合成等多种 技术，而像语音自动文摘13 1 、语音检索和图像理解技术等这些新的研究来说， 将语言处理技术和图像、计算机网络技术等更加完美地结合，仅仅是刚刚开始甚 至是非常初步的探索阶段，要想真正实现这些技术的科学解决和实用化，还需要 更进一步的研究。 ( 3 ) 许多问题尚未得到解决。在语音基础资源库方面，难以建立规范的国家 标准。虽然已经形成了很多的语料库，但是，很多系统资源不能做到共享，造成 资源的重复和浪费，并且至今没有建立起权威的国家语料库和知识库。在建立各 种基础模型和算法理论方面仍处于初始阶段。尽管诸多的理论模型如上下无关文 法【1 6 】、h m m ( h i d d e nm a r k o vm o d e l ，隐马尔可夫模型) 1 7 - 1 9 】、噪声信道模型【2 0 】 等，已经在自然语言处理研究中变得完善并且在实际生活中得到应用，但是对于 许多重要的理论模型而言，使得处理结果更加趋向于自然语音仍未得到彻底、有 效的解决。在自然语言处理的整个发展过程中，仍然未能建立一套完整的、系统 的处理模型及理论框架体系。即使是出现一些新的机器学习方法或者处理数学模 型，也都是在特定的目的下去实现，或者只是对现有理论模型的加加减减，不能 真正形成一套新的理论体系。在技术实现方面，我国的研究基本是建立在国外研 究体系的基础上，对于汉语模型理论的探索比较盲目，没有从根本上建立一套广 泛使用、抗噪性高的汉语模型，缺乏原创性的理论算法。 总之，面对着自然语音处理的多变性和复杂性，仅靠现有的理论、模型和算 法是远远不够的，将自然语言处理技术与现代技术相结合，开发研制新的更有效 的模型算法成为一个迫切的问题。 1 3 课题研究的目的和意义 随着经济全球化的不断发展，不同种族、不同语言人们之间的交流越来越频 繁，借助计算机实现信息的无障碍交流，甚至语音的自动翻译，以辅助人类之间 的沟通成为各国科研工作者研究的重点，也成为了引领现代应用基础研究和高技 术创新的战略先锋。在语音翻译系统的应用方面，经过很多大公司和研究所的长 期不懈努力，便携式的语音翻译机开始崭露头角，其中以日本的研究开发最为成 功。a t r 语音翻译通信研究所、n e c 中央研究所、日立制作所中央研究所1 2 0 1 等一 些从事尖端技术研究的科研部门都推出了自己的自动翻译机雏形产品或电脑程序 软件。在不久的将来，人们就可以在实际生活中随心所欲地使用最新的具有语音 安徽理工大学硕士研究生学位论文 翻译功能的产品，真正实现无障碍交流。 如果嵌入式翻译机能够达到实用的水平，并且成为你的掌上p d a ，那么当我 们在国外旅游或者出差时带上它，就再也不用担心语言的不通，也不用费劲的去 学习他国语言，依靠自动翻译技术就可以走遍全球。 就目前的翻译技术来看，将嵌入式系统与之结合，已经成为语音处理技术新 的发展方向。本文将嵌入式语音翻译系统的研究对象限定为特定领域的语音翻译。 在机器翻译方面，采用的翻译方法是查找关键词【l3 1 ，与词库中的语音对比分析， 找到翻译的实例将其转化为译文的方法；在语音合成方面，不对语音的情感有过 多要求，目前的合成技术就可以达到做到听懂。语音翻译技术的另一个重要技术 是语音识别技术，由于识别很容易受环境噪声的影响，系统的鲁棒性较差，从而 造成了语音翻译机性能的下降，因此，本文对语音识别做重点分析研究，以提高 翻译机的实用性。 语音识别技术与嵌入式系统的结合，不仅可以应用在语音翻译机中，而且语 音交互技术也可以实现对具有计算能力的电子设备或机器的直接控制。语音识别 技术的实现，可以让人们配合使用各种计算机网络资源，通过语音控制的方式， 对各种各样的消费电子产品实现控制，或者借助于通讯设备等实现不同种群之问 的对话交流。所有这些都让科学技术越来越接近人们的生活，建立更加和谐的人 机环境，提高了人类的生活质量。 1 4 本文主要工作及内容安排 本文主要研究嵌入式语音翻译系统，首先对嵌入式语音翻译系统的发展和现 状做了分析；其次介绍了a r m 嵌入式系统的特点及c o r t e x m 3 内核内部结构及功 能模块，分析了语音翻译系统的组成模块；然后重点研究了语音翻译系统中语音 识别模块的各种算法，介绍了语音识别的基本原理，对传统的端点检测算法和d t w 算法进行了详细的分析，并提出了改进方案；随后以s t m 3 2 f 1 0 3 v e t 6 芯片为平 台，搭建语音识别模块，优化识别算法，通过仿真实验和硬件实验对算法进行