嵌入式语音识别系统：动态时间规整(DTW)算法在FPGA上的实现

"该文是北京工业大学的一篇硕士学位论文，主要探讨了嵌入式非特定人孤立词语音识别系统的设计与实现。作者赵淳在导师黄樟钦和龚卫中的指导下，研究了如何在FPGA平台上构建高效、低成本的语音识别系统。论文详细介绍了动态时间规整（DTW）算法在第一次匹配中的应用，以及该算法如何帮助减少计算量，提高识别效果。此外，该研究还关注了系统的软硬件划分和辅助软件的可操作性，以实现面向玩具和学习类电子产品的小词汇量、低成本语音控制系统。" 在语音识别领域，动态时间规整（DTW）是一种常用的距离度量算法，它允许两个序列在时间轴上进行非线性对齐，以找到最佳匹配路径。在本研究中，DTW算法首次用于识别过程，其目的是提升识别准确性和排除无效语音。通过限定计算区域为平行四边形，这一优化策略可以有效地减少计算复杂度，适应嵌入式系统的资源限制。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，因其灵活的结构和高性能，在实时数字信号处理中展现出优于传统MCU（微控制器）和DSP（数字信号处理器）的性价比。本研究将FPGA作为实现嵌入式语音识别的核心，旨在设计一个面向非特定人的、小词汇量、孤立词的语音控制系统，这在玩具和教育电子产品的智能化中具有广泛的应用前景。 论文深入研究了基于FPGA的语音识别系统架构，优化了适合嵌入式环境的算法，并探讨了软硬件协同设计的方法。此外，还强调了辅助软件的易用性，以确保用户能方便地操作和控制由语音识别SoPC（System on a Programmable Chip）驱动的不同设备。这些研究成果为未来基于FPGA的低成本语音控制系统提供了理论基础和技术支持。 关键词：语音识别，动态时间规整，嵌入式，非特定人 这篇论文不仅在理论上丰富了嵌入式语音识别领域的知识，还通过实际应用展示了FPGA在语音控制系统的潜力，为相关领域的研究和开发提供了有价值的参考。