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基于HMM和ANN的汉语语音识别

陈立伟  
【摘要】:语音识别是一门内涵丰富、应用广泛的技术,它的实用性和趣味性使得人们对它有着迫切的应用需求。语音识别正在办公或商业系统的数据库语音查询、工业生产部门的语声控制、电话与电信系统的自动拨号以及医疗和卫生等领域发挥重要的作用,并且极有可能成为下一代操作系统和应用程序的用户界面。 虽然语音识别已经取得巨大的成就,形成了隐马尔可夫模型、矢量量化、动态时间规正等有效技术,出现了一些比较成功的语音识别系统,但是面临实用化时还是存在一些问题。例如:语音识别系统的适应性差,对环境依赖性强,在某种环境下建立的语音识别系统只能在这种环境下应用,否则系统性能将急剧下降,而且全世界共有上千种语言,每种语言又有许多种方言,随着环境的改变,识别系统的性能也必然会下降。本文着眼于汉语语音识别系统实用中所面临的主要问题,以提高识别率和提高识别系统的抗噪声能力为目的,研究汉语语音识别实用化理论和关键技术。本文用大量的实验和数据来证实了所提出方法的有效性。主要研究工作和取得的成果如下: 1.介绍语音识别系统中涉及到的基本概念及原理,分析一般语音识别系统的结构及所用到的各种理论技术,包括语音识别单元的选取、特征参数提取、模式匹配及模型训练等技术。另外,对语音识别系统的发展史、研究现状、分类方式以及目前所面临的问题等也进行了阐述。 2.系统地研究了语音识别各种主要特征参数的提取方法,特别分析和研究了反映语音倒谱特征的线性预测倒谱系数(LPCC)和美尔频率倒谱系数(MFCC)的提取方法。并且为了反映特征参数的动态特性,本文还提出采用LPCC、MFCC一阶、二阶差分参数来进行语音识别的方法;本文还研究了线谱频率参数(LSF)及其快速求解算法,快速算法所需存储空间更小、各种代数运算次数更少、软件实现更简单。 3.针对噪声环境下的语音识别,本文提出了一种将连续概率密度隐马尔可夫模型(CDHMM)与自组织特征映射神经网络(SOFM)相结合而构成


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