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车载语音控制指令识别算法的研究
摘 要

随着汽车技术的日新月异，越来越多的控制技术被应用在汽车上来提高汽
车驾驶的安全性、舒适性和娱乐性。近几十年来，语音识别技术获得了快速发
展，语音产品开始从实验室走向市场。语音识别技术也被越来越多地应用于对
汽车局部电子电器设备的智能控制。本文应用动态时间规整（DTW）孤立词语
音识别方法，实现了一个车载语音控制指令识别系统的软件算法部分。
本文首先全面介绍了目前主要的语音识别方法，系统讨论了语音识别系统
的组成和原理。在此基础上，根据车载语音控制指令识别系统的特点，对比各
种语音识别方法的优缺点，确定了动态时间规整语音识别方法作为本课题的识
别方法，讨论了 DTW 算法的原理，对匹配路径的搜索过程进行了细致的分析，
并给出了语音识别结果的判定准则。针对 DTW 算法存在的计算量较大、占用
存储空间较多的缺点，采用了一种分段弯折、搜索确定的平行四边形区域的
DTW 改进算法进行模式匹配。在语音信号处理部分，采用小波变换的方法去噪，
采用乘矩形窗函数的方法对语音信号进行分帧，采用过零率与短时能量特征双
门限法进行语音端点检测，将 12 阶 LPC 系数和 12 阶 LPCC 系数共同组成的 24
维特征矢量作为语音信号的特征矢量。接下来，应用 MATLAB 软件对语音信号
的处理过程进行了仿真，证明了本课题所选算法可行。
为了检验语音识别算法的识别效果，设计了语音识别测试，分别在不同背
景噪声环境下来对算法性能进行测试，获得了良好的识别效果。达到了设计要
求。

关键词 车载系统；语音识别；控制指令；动态时间规整









I
Research of Voice Control Instructions
Recognition Arithmetic in Vehicle
Abstract

With the development of automotive technology, more and more control
technology is applied to car to improve the safety, ride-comfort and entertainment.
During the recent years, voice recognition technology has made remarkable progress,
and voice products begin from the laboratory to the market. Meanwhile, the
technology is paid more attention to apply to automotive system to implement the
intelligent control to the partial electronic & electric equipments. An improved
algorithm DTW is used in this paper to realize the software part of vehicular speech
recognition. It is non-specific, small vocabulary, isolated word speech recognition
system.
At first, the present primary speech recognition methods are generally introduced.
The form and the principle of typical speech recognition system are systematical
illuminated in the paper. According to the feature of speech recognition system which
is designe