基于语音技术的智能家居系统设计与实现的开题报告.doc

唐 山 学 院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目： 基于语音技术的智能家居系统设计与实现 信息工程系 09通信工程2班系 别：_ 刘卉专 业：_ 王丽侠姓 名：_指 导 教 师：_ 王丽侠辅 导 教 师：_ 2012年 03 月 04 日题目类型（打选择）设计（）论文（ ）一、文献综述随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对居住环境方便快捷的要求越来越高，智能家居系统应运而生。智能家居是现代电子技术、通讯技术及自动化技术相结合的产物。它能够实现对家电设备的自动控制和管理、对家庭的安全进行监测报警，能够为用户提供安全舒适、高效便利的生活环境。家居智能的基本目标是将家庭中各种与信息有关的通讯设备，家用电器等连接到一个家庭智能化系统上，从而进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。语音识别技术是指基于关键词列表识别的技术，通过把要识别的关键词以字符的形式传送到语音识别芯片内部，就可以对用户说出的关键词进行识别。语音识别的研究工作始于20世纪50年代，1952年Bell实验室开发的Audry系统是第一个可以识别10个英文数字的语音识别系统。1959年，Rorgie和Forge采用数字计算机识别英文元音和孤立词，从此开始了计算机语音识别。60年代，苏联的Matin等提出了语音结束点的端点检测，使语音识别水平明显上升；Vintsyuk提出了动态编程，这一提法在以后的识别中不可或缺。60年代末、70年代初的重要成果是提出了信号线性预测编码(LPC)技术和动态时间规整(DTW)技术，有效地解决了语音信号的特征提取和不等长语音匹配问题；同时提出了矢量量化(VQ)和隐马尔可夫模型(HMM)理论。进入90年代后，语音识别技术进一步成熟，并开始向市场提供产品。许多发达国家如美国、日本、韩国以及IBM、Apple、AT&T、Microsoft等公司都为语音识别系统的实用化开发研究投以巨资。同时汉语语音识别也越来越受到重视。IBM开发的 ViaVoice和Microsoft开发的中文识别引擎都具有了相当高的汉语语音识别水平。文献1中提出语音识别的过程可归结为模式识别和匹配。通过对语音信号进行预处理和分析计算可抽取出所需的语音特征，并以此建立语音识别所需的模板。而当对语音进行识别时，则需要将系统中存放的语音模板与输入的语音信号的特征进行比较，并根据一定的算法和策略，找出一系列最优的与输入的语音匹配的模板，最后输出识别结果。我国语音识别一直紧跟国际水平，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。本设计以单片机为控制平台，采用 LD3320语音识别模块实现的基于语音技术的智能家居系统。LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片，该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接口等。本芯片不需要外接任何的辅助芯片，直接可实现语音识别、声控、人机对话功能。(没有文献引用)二、设计（论文）主要内容本设计以单片机为控制平台，针对语音芯片的操作采用合适的通信方式，通过控制语音芯片读取并识别相关语音数据，然后将识别数据传回单片机，单片机作为控制核心根据不同的识别结果控制红外发射头发出载有相应的序列的红外信号，红外线接收头根据解调后的不同序列的识别去控制相应的继电器开关，以模拟实现家居环境中的各种家用电器。系统设计主要内容：1. 本设计主要以单片机为核心，语音识别电路采用LD3320。2. 本设计包括硬件和软件两部分设计。主要实现语音数据读取、语音识别、语音芯片与单片机间通信及单片机输出控制。3、 设计（研究）方案本设计包括硬件和软件两部分设计。主要实现语音数据读取、语音识别、语音芯片与单片机间通信及单片机输出控制。用户可根据自己的意愿设置语音命令，当系统在触发状态下采集到语音命令并经过识别就会执行相应的命令，控制由LED灯模拟的各种家用电器的工作状态。整体系统方案框图如下所示：(此部分没有把红外遥控体现出来)（画出多个继电器）识别数据单片机主控单元LD3320语音识别芯片语音信号控制信息LED指示灯四、工作进度安排1、查阅与课题相关资料，撰写开题报告 第 12 周2、分析设计任务，确定各模块功能 第 34 周3、完成硬件设计 第 56 周4、完成硬件焊接工作 第 78 周5、专业实习 第 9 周6、完成软件设计，完善毕业设计 第1012 周7、撰写毕业论文 第1314 周8、提交论文说明书，准备毕业答辩 第 15 周9、毕业答辩 第 16 周五、主要参考文献 1 刘其洪, 李仲阳, 徐梦龙. 基于语音识别的智能家居系统研究J. 信息化纵横, 2009, 59(14): 5460 2 张鸿恺，伍超.智能家居及其发展研究J.黑龙江科技信息，20063 王明秋.智能家居系统的设计与研究J.华中师范大学，20064 王敏妲.语音识别技术的研究与发展J.同济大学，20095 李金波，田民.基于单片机的智能家居系统设计J.黑龙江科学院，2010 6 胡森树，丁文斌.基于单片机语音识别的智能家居控制系统实现方案J.九江电子工程学院，2006 8 柯国