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毕业设计（论文）手册（工科专业）学生姓名：廖昭师指导教师：吉李满专业：电子信息工程班级：D4-4吉林工程技术师范学院教务处制二ＯＯ八年五月1毕业设计（论文）选题论证书院（系）:信息工程学院专业:电子信息工程班级：D4-4姓名：廖昭师指导教师姓名吉李满专业技术职务讲师题目名称基于FPGA的说话人识别系统设计是否新题是题目类型设计□论文□目的意义：说话人识别是语音识别的一个分支,在公安侦察、声控系统、医疗诊断、电子金融业务等方面有着广泛的应用前景。说话人识别是谋求挖掘出包含在语音信号中的个性因素，从而辨别出说话人的身份。随着社会的发展，安全性成为人们日益关注的焦点，本设计是利用FPGA技术对其做一个探讨，相信说话人识别技术在今后会得到广泛的应用。研究的主要内容：主要分析了语音信号数字模型和语音信号的短时平稳特性，然后深入讨论了线性预测编码(LPC)技术。通过对解LPC特征方程的格形算法、舒尔递推算法和德宾递推算法在硬件实现上的比较，提出了一种基于舒尔递推算法的LPC参数提取方案，利用矢量量化理论对提取的参数生成码本或进行辨认，并对系统各功能模块进行了设计与实现。成果形式：形成能计算出正确结果的算法和源程序。审核意见：审核人：（签字）院负责人：（签字）年月日2毕业设计（论文）任务书题目：基于FPGA的说话人识别系统设计信息工程学院系（分院）电子信息工程专业D4-4班学生姓名：廖昭师学号：39指导教师：吉李满职称：讲师教研室主任：安晓峰系（分院）主任：任务书下发日期：年月日吉林工程技术师范学院教务处制3一、题目内容与要求每个人都有自己的发音器官，人与人之间在发音器官上存在着差异，例如声带和声管形状上，讲话时发音习惯的差异，包括方言、土语、抑扬顿挫、常用词汇以及讲话上的乖僻语等，这些发音器宫和发音习惯的差异都以复杂的形式反应在说话人语音的波形中，使得每个人的语音都带有强烈的个人色彩，这是对语音识别的客观保证。本文利用ALTERA公司的FPGA芯片来设计一个针对非特定人的语音识别系统。基本内容有如下：（1）对语音信号的采集，并转化成数字信号。（2）对转化成的数字信号进行预加重，然后进行语音信号的特征提取。特征提取采用LPC算法。运用VQ算法对生成的LPC参数进行类聚，生成码本。（3）完成对说话人语音特征的训练和识别过程。要达到以下要求：（1）能够识别非特定人的语音。（2）在识别效率上，识别率达到百分之六十，拒绝率达到百分之百。（3）识别时间在5秒之内。（4）尽量降低成本。二、毕业设计（论文）的期限自年月日至年月日三、毕业设计（论文）进度计划起止日期工作内容备注4月1日-4月10日4月11日-4月20日4月21日-5月14日5月15日-5月29日5月30日-6月9日6月10日了解语音识别的国内外研究现状。进行语音识别算法的选择。研究对算法的软件实现，以及硬件设施的选择。完成硬件设施。完成系统的调式，准备毕业论文。答辩5四、参考文献[1]赵力.语音信号处理[M].北京:机械工业出版社,2003.[2]杨行俊,迟惠生.语音信号数字处理[M].北京:电子工业出版社,1995.[3]臧晓昱.基于改进的高斯混合模型说话人识别方法的研究[D].西安:武警工程学院,2006.[4]张军英.说话人识别的现代方法与技术[M].西安:西北大学出版社,1994.[3]臧晓昱.基于改进的高斯混合模型说话人识别方法的研究[D].西安:武警工程学院,2006.[5]李苏鸣.语音识别技术及其军事应用[EB/OL].[6]MarchewkaJ,GeotteeT.Implicationsofspeechrecognitiontechnology[J].BusinessForum,1992,17(2),26-29.[7]DavisKH,BiddulphR,BalashekS.Automaticrecognitionofspokendigits[J].J.Acoust.Soc.Am,1952,24(G),G37-G42.[8]OlsonHF,BelarH.Phonetictypewriter[J].J.Acoust.Soc.Am,1956,28(6),1072-1081.[9]臧晓昱,基于改进的高斯混合模型说话人识别方法的研究[硕士学位论文].西安武警工程学院,2006.[10]O'SHAUGHNESSYD.Speakerrecognition.IEEEAcoustic.SpeechandSignalProcessingMagazine,1986,3(4):4-7.[11]张军英.说话人识别的现代方法与技术[M].西安:西北大学出版社,1994.[12]任爱峰,初秀琴,常存,等.基于FPGA的嵌入式系统设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.[13]文学,刘加,刘润生.一种改进的新型说话人确认算法［J］.清华大学学报（自然科学版）,2003，43（1）:51-546[14]杨行峻，迟惠生.语音信号数字处理［M］.北京:电子工业出版社，1995指导教师（签字）：毕业设计人（签字）：说明：1、本任务书由指导教师负责填写，经分院（系）、教研室主任审定后，发给学生本人。2、本任务书所列各项由指导教师详细填写，以便学生全面了解和正确执行。3、学生接到本任务书后，应积极进行毕业设计（论文）的各项工作，与指导教师制定工作计划，并按规定时间完成。工作内容中间如有变动，要经过所属分院（系）主任和教研室主任同意。7本科生毕业设计（论文）开题报告题目__基于FPGA的说话人识别系统设计院（系）_信息工程学院专业__电子信息工程________班级__D4-4_______________姓名__廖昭师_____________指导教师__吉李满_____________开题时间__2008年4月6号____吉林工程技术师范学院教务处制8一、课题研究意义随着语音技术的发展，语音处理算法日益复杂.而越来越多的语音处理系统需要按照实时方式或在线方式工作，特别在嵌入式系统设计中，对系统的硬件环境要求更高。目前的广泛应用的语音处理应用系统主要是以DSP(数字信号处理，DigitalSignalProcessing)处理器。但是基于DSP的语音处理系统，外围电路复杂，占用空间大。在很多情况下，需要语音处理专用芯片。基于全定制的语音处理芯片虽然可以解决并行性、速度和占用空间的问题，但是其开发设计费用太高、设计周期过长，无法跟上快速变化的语音处理应用系统。由于FPGA在性能、成本、灵活性和功耗等方面的优势，FPGA已广泛应用于各种数字系统。数字信号处理的FPGA实现对语音信号处理和图像处理都有一定的借鉴，特别在语音信号处理的嵌入式系统设计中具有重要的意义。本课题利用FPGA来探索说话人识别的实现，在以后的研究中，起着抛砖引玉的作用。二、研究方案研究方案：说话人识别主要完成两个任务，首先要提取适合的语音参数，然后进行参数匹配，语音信号数字模型的建立是参数编码理论的前提和基础。课题首先分析了语音信号数字模型和语音信号的短时平稳特性，然后深入讨论了线性预测编码(LPC)技术。通过对解LPC特征方程的格形算法、舒尔递推算法和德宾递推算法在硬件实现上的比较，提出了一种基于舒尔递推算法的LPC参数提取方案，利用矢量量化理论对提取的参数生成码本或进行辨认，并对系统各功能模块进行了设计与实现。最后，在Altera公司的Cyclone系列可编程逻辑器件上对系统进行了仿真验证。利用FPGA在数字信号处理的强大优势，课题把所有的算法实现在FPGA中完成，并进行优化处理。9三、设计（论文）课题评议就课题的意义、研究的方法及手段、实验设计方案、研究的预期结果进行评议，并提出是否通过的建议考核主持人签字：年月日四、考核组成员姓名职称、职务专业工作单位参加开题报告的总人数：10毕业设计（论文）指导教师评阅意见题目成绩系（分院）专业年级学生姓名指导教师评语指导教师签名：年月日注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）11毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准评分项目评价内涵与标准分值工作表现1学习态度学习态度认真，工作作风好，遵守纪律，按指导教师要求按时独立完成各项工作（从日程安排表、考勤记录等方面进行评价）72科学实践、调研结合本专业培养目标，较好地了解生产实践活动的基本过程、原理、方法，或进行科学实践、调研活动，积累实践经验，为毕业设计（论文）撰写提供良好的背景，达到提高理论与实际相结合的目的83题目工作量工作量饱满（从任务书要求、论文实际完成情况等方面进行评价）10能力水平4查阅文献资料目标明确，范围合理，除广泛涉猎本学科、本专业领域外，还能适当延伸至与选题相关的其他领域，方法、手段运用得当，符合选题需要；收集的文献翔实可靠，能够比较全面地占有相关领域的资料，对设计（论文）的写作进行强有力的支撑（从文献的数量、种类、发表年代等方面进行评价）65综合运用知识能力设计（论文）反映能学生比较系统地运用相关学科的理论知识与技能解决实际问题，培养良好的独立工作能力和创新精神，具有一定的深度、广度76初步的科学研究能力能根据任务要求很快进入设计角色，充分利用现有的软、硬件条件，提出多种可供选择的设计方案，并从中确定最佳方案57计算能力能够进行本专业要求的计算，理论依据正确，数据处理方法及结果正确。58外文运用能力根据选题需要，阅读、翻译一定量的本专业外文文献资料，有外文参考文献。（从外文摘要水平、外文参考文献等方面进行评价）79计算机应用能力独立操作使用软件，运用计算机进行计算、编程、录入、排版并使用CAD绘图5设计、论文质量10绘图质量原则上要求采用计算机绘制图表，图面整洁，规范准确，符合国家标准，图表精确，视图布局合理，尺寸标注完整，符合规范标准。图纸按规范进行折叠1011设计说明书或论文撰写水平要求项目齐全（项目来源、依据、任务书、目录、正文、图表、图纸、参考文献等），写出各不少于400字的中、外文摘要，设计说明书或论文思路清晰，内容正确，条理分明，语言简洁，文章结构严谨，字数不少于10000字2012设计说明书或论文规范化程度符合科学论文写作的基本要求，论文中的技术用语和计量单位、格式、图表、数据、各种资料的运用及引用准确规范513设计（论文）效果设计（论文）有创新意识，研究方法新颖，研究成果有改进或有独特见解（从实际价值、创新点等方面进行评价）5注：如属论文且无设计图纸则将第11项的得分加到第12项中12毕业设计（论文）评阅人评阅意见题目分院（系）专业学生姓名班级评价项目评价内涵与标准评价等级ABC选题质量选题符合本专业人才培养目标和本专业教学大纲对知识和能力的要求，围绕本学科（专业）选择有实用价值，可对所学知识和能力进行综合训练的题目；工作量饱满。能力水平能将所学的知识和技能应用于毕业设计（论文）中；能理论联系实际，运用科学的研究方法，对实际工程问题进行分析、设计（实验）；能独立检索文献资料，并恰当运用；能阅读、翻译一定量的本专业外文文献资料；能正确上机使用现有软件或根据题目要求编程上机。设计质量毕业设计（论文）项目齐全，撰写300-500字中文摘要，全文字数达到要求标准；内容正确、条理清晰、语言流畅、结构严谨；毕业设计（论文）的格式、图纸、实验数据及各种标准资料的运用和引用符合本学科（专业）国家标准规定。是否同意答辩□同意答辩□修改后答辩□不同意答辩评阅人签名评阅人职称评阅时间注：1.参照评价项目内涵与标准，A为合格、B为基本合格、C为不合格；2.有1个C，需修改后答辩，有1个以上C不同意答辩。13毕业设计（论文）答辩记录题目系（分院）专业年级学生姓名答辩小组组成组长：成员：秘书：提问及学生答辩情况：问题1：回答情况：正确基本正确不正确问题2：回答情况：正确基本正确不正确问题3：回答情况：正确基本正确不正确问题4：回答情况：正确基本正确不正确问题5：回答情况：正确基本正确不正确记录人签名：年月日14毕业设计（论文）答