【《无人机语音音频控制识别系统的软件设计案例》3400字】

第无人机语音音频控制识别系统的软件设计案例语音音频控制识别系统模式中的语音算法，例如dtw、hmm等都很成熟，主要特点是通过采用内部单片机或者对dsp直接控制加上外部语音音频识别器的算法控制来对其信号进行外部语音识别控制，这种新的语音识别控制系统模式通过内部的语音算法控制来大大简化外部的控制电路，同时对于语音音频识别的处理精度也比较高。但是这这要求该数据处理器必须能够具有更好的数字运算和数据分析处理功能，并且需要足够多的外扩文件存储磁盘空间。本次软件操作系统的应用软件设计由两个组的大部分共同完成,分别为snstm32处理器和snandroido的应用。stm32处理器应用程序现在采用了ckeilide语言开发的现在环境下即可使用多种c语言软件进行线程编写,运行于带有stm32主控制器的芯片中。stm32处理器的全部源代码也就是指在微控制器和外设之间通讯的全部源代码需要进行翻译编写。android移动应用程序开发采取在ceclipse+adt开发环境中并使用新的java两种语言文件进行自动开发,编译后自动生成的一个APK文件运行在安卓手机平台。android的手机功能是由wifi模块自动化来实现与其他无人机的实时通讯以及对它们本身进行自动控制。首先,android向一台无人机发送连接请求，并发送连接所需要的密码,无人机上的终端处理器接收到了该配对应答要求并通过判定其中的连接的密码数值是否相同,终端处理器对密码进行了配对应答,android的配对应用程序在收到应答之后停止请求,连接成功。连接完成后,该处理器周期性地将无人机飞行传感器的一些实时文字数据发送到一个android实时应用程序,android的实时应用程序也将会自动重新监测一个wifi的信号并自动重新接收这些实时文字数据,根据这些实时数字信息进行更新的实时应用程序将会来自动显示该已连接的无人机的飞行状态。应用程序在自动监测一个wifi语音信号的时候同时也不需要自动监测一个语音控制信号,若被识别确认为一个语音信号控制器的命令(其中可能包括命令开启、关闭、前进、后退、向左飞行移动、向右飞行航空、升高、下降),立即将该语音控制器的命令被发送至一台无人机。处理器在命令接收器得到一个命令控制器的命令后立刻依照该命令控制器的命令自动顺序做出一个相应动作。流程图如图4-1所示：图4-11.1SRGS1.0规范SRGS1.0规范函数等同于一些其它编程程式语言的其中的一个正则性函数表达式,其中它的定义函数为一个带有话题串的集合。解码器将根据各种文法翻译产生的集对每个语音输入的每个句子进行数字化后并进行两个主要开始部分集的搜索,分别为搜索文档的每个头部和搜索文件中的正文,文档的每个头部必须指定是搜索文件的一个开始部分,指定了一个搜索文件的开始版本或者编号,与其他的文件编译器搜索工具相应的对应。1.2Android端应用程序设计Android在应用程序中的语音监听网络语音软件命令识别解决问题方案:自己动手编写一套基于万维网语音联盟的自动语音命令识别软件语法应用规范1·0标准(以下本文简称srgs1.0),采用abnf格式的语音文件,经过自动编译和工具化编辑处理后就会生成一个自动匹配好的网络。网络语音作为一个手机匹配处理引擎的语音输入,可由一个手机匹配处理引擎对一个手机上的多个用户进行语音输入以及数据信息进行实时匹配,启动后将两个手机上的外部内置接口wifi与外部内置wifi通信模块相互连接起来即可轻松实现手机无线通信。下面是安卓端语音转换成指令的部分程序：1.3STM32处理器端程序设计无人机移动终端控制程序一方面将安卓飞控控制平台上人机搭载的速度传感器控制模块自动进行人机数据匹配发送给所有安卓手机移动飞控终端,另一方面通过titicc3300模块直接回收接受安卓飞控平台数据匹配后自动发出的人机飞行自动控制指令,将这些控制指令转换成一个pwms的定时器,生成的是一条随时可以被安卓飞控器终端自动识别的人机飞行自动控制指令,发送给安卓飞行器终端执行控制模块,执行器可偏转螺旋舵面或直接改变电动螺旋桨的固定转速或手动更改螺旋桨距,达到了人们预期的各种航空仪器飞行控制状态。在应用程序开发操作中也通常包含了各操作模块之间的程序初始化和程序通讯。例如下面部分程序：嵌入式自动语音采集控制解决系统主要原理：通语音采集芯片主要是通过对输入语音中的数据信号进行音频采集,经过对处理器的音频读取和数据综合处理分析之后才能得出与其数据相关的语音信息,开发困难、工作繁琐。本课题研究的目的就是综合运用基于

dsp的

android操作系统的各种语音识别和控制技术，实现对整个应用系统的自动化管理和控制，大大简化了应用软件的系统开发操作流程，避免了许多不必要的软件重复操作。5无人机语音指令控制系统验证平台5.1指令发送系统的搭建5.1.1对27MHZ四通道遥控器的分析与改造本文所说的需要介绍使用的航模遥控器是直升机,也就是被自动控制的航模直升机,这个也就是我们目前所谓的中国消费者顶级自动航模遥控产品:美嘉欣F28。它就是采用了一款四轴双通道的自动航模,可以同时实现了缓慢前进/快速后退、上升/快速下落、左转/右移、左侧快速起降/右侧快速起飞四种不同的飞行动作。它一般采用两个长尾螺旋桨的方式共轴齿轮运转这种方式是用来给重型直升机运动提供巨大驱动力,共轴齿轮运转这种方式的重型直升机则因为可以有效抵挡齿轮旋转的巨大力矩,抛弃两个长尾桨,传动力的方法比较简易。最上方的杆称为高速惯性旋转平衡杆,螺旋桨在高速螺旋转动飞行时会高速带动其转轴进行一个高速旋转,在当一架飞机突然地转动改变了高速飞行时的方向时,这样就除了可以大大提高其飞行稳定性,具有一定的耐热和耐水防风腐蚀性能。飞机外形如图5-1所示。图5-1美嘉欣F28将遥控摇杆与驱动电位器之间连接的有源输出线对其进行直接剪断,使用一个电机自制0~5v的电压可调外部电源直接将其连到至电动控制中心芯片上的一个通道控制外部电源,在ad两个通道上,发现外部电路连接的有源电压由0v逐渐不断增大和逐步升高,遥控器上的一个液晶电视显示屏和调速器的摇杆加力运动画面也随之不断增大和逐渐上升,电压逐渐增大和达到2.45v以后就不会再继续升高,至此我们也就可以直接切换电机到电动遥控器做到角度控制。遥控器如下图5-2所示。图5-2遥控器为了控制无人机，语音指令需要将指令转换成特定的模拟电压信号，并通过遥控器来实现控制过程。为了实现一种模拟电压信号通常使用数模转换器(DAC),STM32F103ZET6系统所选择的主控芯片只有两路DAC，只能同时产生两路模拟电压信号，同时控制直升机的四条通道，才能取得更好的控制效果。采用一种替代方法：采用PWM模拟DAC输出电压信号，并用软件产生所需电压代替摇杆的控制信号。PWM波形可通过STM32的调时器产生，控制原理图如下图5-3所示。图5-3PWM控制遥控器原理图测试中通过上下摇动摇杆，左右摇动摇杆，左右旋转摇杆，用万用表测量摇杆在运动时的电压范围。对应的指令等级如下表5-1，5-2所示：表5-1上升摇杆指令等级对应电压对应等级电压范围：mv标定电压：mv0<=5405001554~6325932632~7306813730~8207754820~9228715922~101096661010~1118106471118~1213116581213~1337127591337~14311385101431~15311481111531~16221576121622~17161669131716~18181767141818~19071862151907~20061956162006~20952050172095~21992147182199~22882243192288~2390233920>=24502490表5-2左右摇杆指令等级对应电压对应等级电压范围：mv标定电压：mv左偏10<=300500左偏9300~415593左偏8415~577681左偏7577~700775左偏6700~858871左偏5858~1004966左偏41004~11501064左偏31150~12381165左偏21238~13121275左偏11312~13981385中间1398~16561481右偏11656~17281576右偏21728~17781669右偏31778~18661767右偏41866~19301862右偏51930~20051956右偏62005~20702050右偏72070~21452147右偏82145~22102243右偏92210~23012339右偏10>=240024905.1.2PWM可编程电压的输出pwm波段的信号发射就是一种信号具有较大占空比和具有可变发射周期的长方波发射信号。在一些需要采用嵌入式操作系统的应用环境中,它们通常可以从通过软件编程控制的一个i/o口中直接自动产生,或者可以是直接利用电源定时器。利用可控滤波器的电路参数三项式进行电路设计，其电路结构如图5-4所示：pm和wm分别是控制输入电压和两个可调输入的控制电路，分别由每个stm32f103zet6的每个tim4的两个可调输出控制通道电路和每个tim4的两个可调输出控制通道电路组成。利用3.3V模拟电压上压下拉功能，方便用户提供一定模拟负载电压要求，最后，通过一段RC模式滤波器，将电压上拉信号平滑地输出。图5-4PWM控制可调电压输出电路原理图图5-5控制终端与遥控器连接该控制器的终端和移动遥控器之间的总线连接电