2.2 特定語音識別算法

　　針對特定語音的識別，采用動態(tài)時間規(guī)整(DTW)的算法，是一種把時間規(guī)整和距離測度的計算結合起來非線性規(guī)整技術，多用于孤立詞的語音識別。語音識別過程如圖5所示。

　　首先應濾掉輸入語音信號的噪音并進行預加重處理，提升高頻分量，然后線性預測系數等方法進行頻譜分析，找出語音的特征參數作為未知模式，與預先存儲的標準模式進行比較，當輸入的未知模式與標準模式的特征一致時，ARM便識別輸入的語音信號并輸出結果。

　　3 系統(tǒng)軟件設計

　　系統(tǒng)軟件主要包括：數據采集模塊、SCI通訊模塊、特定聲源定位算法模塊和避障軟件模塊。系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖6所示。

　　3.1 特定聲源定位算法設計

　　系統(tǒng)的聲源定位算法主要基于傳聲器陣列時延估計法，利用A/D采樣模塊檢測不同拾音器所接收到的聲音信號，算法實現采用廣義互相關法。ARM采樣得到的波形 接近為正弦波，將對應采樣得到的值放入數組中保存，首先進行相關運算，得出互相關譜。為避免誤差和雜音的干擾，進行多次計算去除了誤差較大的值。其算法流 程圖如圖7所示。

　　同時，為避免垃圾桶對接收到的任何聲音都進行定位，系統(tǒng)在定位時加入了語音識別，即只對需要的聲音進行方位判斷，對特定聲音進行語音識別的流程框圖如圖8所示。

　　3.2 避障軟件設計

　　避障軟件模塊采用對ARM的GPIO口查詢方法。在垃圾桶加電后，主函數中一直查詢GPIO，某一路的GPIO出現低電平時，進入相應的子函數，執(zhí)行相應的 控制動作。3個紅外傳感器同時工作，發(fā)射紅外信號。任何一個紅外接收裝置接收到反射的紅外信號進入相應的子函數執(zhí)行控制電機轉動。紅外避障流程如圖9所示。

　　4 結束語

　　設計的智能垃圾桶“聽”到主人的呼喊后能自動到達主人身邊，并且能識別主人的聲音進行一系列動作，經試驗證明該設計能夠滿足使用要求。