Специализированное вычислительное устройство фонемной классификации речевых сигналов в реальном времени

• Автор: Беликов, Иван Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СИСТЕМ КЛАССИФИКАЦИИ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ
1.1 Физиологические особенности формирования речевых сигналов
1.2 Виды систем классификации речи
1.3 Методы спектрального анализа речевых сигналов
1.4 Методы классификации речевых сигналов
1.5 Анализ современного состояния речевых технологий
1.6 Анализ возможной реализации устройства классификации речевых сигналов
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ
2.1 Анализ и выбор материнской функции вейвлет-преобразования
2.2 Алгоритм вычисления вейвлет-коэффициентов на основе материнской функции Хаара
2.3 Методика формирования речевых признаков
2.3.1 Выбор количества частотных уровней вейвлет-анализа
2.3.2 Алгоритм формирования фонемных признаков
2.4 Метод аппаратной реализации частотно-временного анализа
2.5 Результаты практической реализации частотно-временного анализа.
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ФОНЕМНАЯ МОДЕЛЬ РУССКОГО ЯЗЫКА И МЕТОД ФОНЕМНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ
3.1 Фонемная модель речевого сигнала
3.2 Определение фонемных групп на основе бинарного дерева решений..

3.3 Параметрическое представление фонем на основе нечеткой логики
3.4 Алгоритм программной реализации фонемной модели
3.5 Программная реализация фонемной модели
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛИЛЗИРОВАННОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ФОНЕМНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ
4.) Постановка задачи аппаратной реализации предложенных методов и
алгоритмов
4.2 Структурно-функциональная схема устройства
4.3 Диаграмма процессов устройства
4.4 Разработка устройства фонемной классификации
4.5 Результат работы специализированного вычислительного устройства фонемного анализа речевых сигналов
4.6 Технические характеристики устройства и условия эксплуатации
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт внедрения результатов диссертационной работы в ОАО «Мобильные Телесистемы»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Свидетельство о государственной регистрации программ
для ЭВМ № 2011617
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Патент на полезную модель № 121
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Программный листинг алгоритма вейвлет-преобразования в среде Scilab 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Свидетельство о государственной регистрации программ
для ЭВМ №201161 7
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Экранная форма программы «Phoneme synthesizer 1.0»

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Свидетельство о государственной регистрации программ
для ЭВМ №2012614
ПРИЛОЖЕНИЕ К. Свидетельство о государственной регистрации программ
для ЭВМ №2011614
ПРИЛОЖЕНИЕ Л. Акт внедрения результатов диссертационной работы в ФГУП «РНИИРС»
ПРИЛОЖЕНИЕ М. Программный листинг элемента устройства фонемной классификации «haar»

реализации систем реального времени они не пригодны. Большинство подобных систем модельного времени являются коммерческими и стоят порядка 1.5 тысяч долларов. Стандартными средствами ПЭВМ не существует возможности обработать речь с высокой скоростью. Таким образом, задача классификации речевых звуков в реальном времени остается перспективной и актуальной. Такую задачу можно решить лишь с использованием специализированных устройств на основе микроконтроллеров, микропроцессоров и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Далее предлагается вести речь об аппаратной реализации существующих методов и алгоритмов в виде устройства. Характеристики самых распространенных систем классификации на аппаратном уровне приведены в таблице 1.2 [39,67,83-91,93-95, 98- 105,107].
Таблица 1.2 - Современные системы классификации речи
Наименование системы/авторы разработки Время работы Зависимость от оператора Тип речи Заявленная точность (%)
« Voice Direct 364» Не реальное Да Раздельная (15 команд)
«VP-2025» Реальное Да Раздельная
«SmartA VR » Реальное Нет Раздельная (10 команд) Не известна
J. Manikandan, В. Venkataramani Реальное Нет Слитная
Jim Whittington, Kapeel Deo Не известно Нет Раздельная (10 команд)
T. Wijoyo, S. Wijoyo Не реальное Нет Раздельная (25 команд)