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1、学 号： 3070431106 题目类型： 论文 (设计、论文、报告) 桂林理工大学 GUILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本科毕业设计(论文) 题目： 声纹识别技术分析
2、 系 ( 院 )： 信息科学与工程学院 专业(方向)： 通信工程 班 级： 学 生： 指导教师： 杨晓斐 年 月 日 桂林理工大学 毕业设计（论文）独创性声明 本人声明所呈交的设计（论文）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了设计（论文）中特别加以标注和致谢的地方外，设计（论
3、文）中不包含其他人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得桂林理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对设计（论文）的研究成果做出贡献的个人和集体，均已作了明确的标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 设计（论文）作者签名： 日期： 年 月 日 桂林理工大学 设计（论文）使用授权声明 本设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用设计（论文）的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版，允许设计（论文）被查阅或借阅。本人授权桂林理工大学可以将本设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行
4、检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本设计（论文）。 设计(论文)作者签名： 日期： 年 月 日 指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日 桂林理工大学本科毕业设计·论文 摘 要 声纹识别作为生物认证技术的一种… 关键词：3——5个 Voiceprint Recognition Technology Analysis Abstract As one of the biometrics authentication techniques, voiceprin
5、t recognition is an authentication technology that recognizes who is speaking on the basis of characteristic information included in speech waves. Compared to other authentication technologies, it has a lot of advantages, such as easy speech data collection, real time recognition and long-distance r
6、ecognition, etc. It can be used widely in many identity recognition fields, such as telephone banking, access control system, database system and so on. Voiceprint recognition is therefore more and more widely applied in the field of biometric identification. In this paper, a complete voiceprint re
7、cognition system is realized based on Matlab, including the pre-processing of the voice, feature extraction, later part of the model training and recognition. Voice processing in the pre-processing and feature extraction phases uses the Mel-Frequency Cepstrum Coefficients as characteristic parameter
8、 because it could better reflect the hearing characteristics of human ears than the traditional frequency cepstrum coefficients. In the model of the voiceprint recognition, I use the model of vector quantization (VQ), which uses the vector coordinates to represent the characteristics of the voicepr
9、int. The test result indicates that the system can intuitively show the time domain waveform and the codebook vector figure of the wave files to be trained and tested, and the system has a higher recognition rate which is satisfying. If the voice in the testing wave file has been trained and regist
10、ered in the system, the system will show the accessary identity information of the voice that has been recorded in the early training process. Keywords: Voiceprint Recognition; MFCC; Vector Quantization; Matlab 目 次 摘 要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 声纹识别技术的研究目的与意义 1 1.2.1 研究意义 1 1.
11、3 声纹识别技术的国内外研究现状 1 1.3.1 声纹识别技术的分类 1 1.3.2 声纹识别技术的现状与发展方向 1 1.3.3 声纹识别技术面临的主要问题 1 1.4 论文的主要内容及章节安排 1 2 声纹识别技术 2 2.1 声纹识别的预处理和特征提取 2 2.1.1 语音信号的预处理 2 3 系统总体设计 3 3.1 声纹识别系统的需求分析 3 3.2 系统总体设计方案 3 4 声纹识别系统的具体实现 4 4.1 语音信号预处理的设计 4 4.2 基于MFCC的特征提取 4 4.3 声纹识别系统的设计 4 5 声纹识别系统的性能测试 5 5.1 声纹识别
12、系统的软、硬平台 5 5.2 声纹识别系统的界面介绍 5 6结论 6 致谢 7 参考文献 8 III 1 绪论 1.1 研究背景 纹识别与指纹识别，虹膜识别一样，是通过人体显著的生物特征和行为特征来自动识别待测人身份的方法。。 1.2 声纹识别技术的研究目的与意义 1.2.1 研究意义 比尔.盖茨认为“以人类生物特征（指纹，语音，脸相等）进行生物认证的技术，在今后数年内将成为IT产业内最为重要的技术革命”[4]。 1.3 声纹识别技术的国内外研究现状 1.3.1 声纹识别技术的分类 1.3.2 声纹识别技术的现状与发展方向 声纹识别技术在未来将向着远程识别
13、嵌入式应用，和提高在不同环境下的识别率等几个方向发展。 1.3.3 声纹识别技术面临的主要问题 1.4 论文的主要内容及章节安排 本文的主要内容有以下几个部分。 第一章绪论。主要介绍了声纹识别技术的研究背景，研究意义，发展现状以及目前研究的技术难点。 第二章主要介绍声纹识别技术的原理。主要介绍语音信号各项前期处理的原理包括预处理与提取MFCC语音特征参数，以及VQ模型的原理。 第三章主要介绍系统的总体设计，包括系统需求分析和系统总体方案设计。 第四章将介绍本声纹识别系统的具体实现方法。本章将逐一介绍本声纹识别系统各部分的实现流程以及流程中每一步的实现方法。 第五章将展示本声纹
14、识别系统的性能测试结果。本章主要通过解图的方式展示系统实现各部分功能的情况，并给出具体的实验步骤和实验结果。 2 声纹识别技术 2.1 声纹识别的预处理和特征提取 2.1.1 语音信号的预处理 其传递函数如式2-1： （2 1） 图2-1[14]显示了Mel频率与实际频率的函数关系，频带划分如表2-1所示。 图 2 1 Mel刻度与频率的关系 表2-1 Mel滤波器组的频带划分表 滤波器号 频率范围 (Hz) 中心频率 (Hz) 滤波器号 频率范围 (Hz) 中心频率 (Hz) 1 0-89 28 13 1043-1343 118
15、7 2 28-154 89 14 1187-1512 1343 3 89-224 154 15 1343-1694 1512 4 154-300 224 16 1512-1892 1694 5 224-383 300 17 1694-2106 1892 6 300-472 383 18 1892-2338 2106 7 383-569 472 19 2106-2589 2338 8 472-674 569 20 2338-2860 2589 9 569-787 674 21 2589-3154 28
16、60 10 674-907 787 22 2860-3742 3154 11 787-1043 907 23 3154-3817 3472 12 907-1187 1043 24 3472-4000 3817 3 系统总体设计 3.1 声纹识别系统的需求分析 3.2 系统总体设计方案 图 3-1 总体设计方案 4 声纹识别系统的具体实现 4.1 语音信号预处理的设计 4.2 基于MFCC的特征提取 4.3 声纹识别系统的设计
17、 5 声纹识别系统的性能测试 5.1 声纹识别系统的软、硬平台 5.2 声纹识别系统的界面介绍 声纹识别系统的性能测试 6结论 声纹识别技术是一项具有挑战性的研究项目，在查阅了大量国内外文献资料的基础上，我对矢量量化进行了学习和研究，初步实现了与文本无关的声纹识别系统。本文所作的工作主要在两个方面：首先分析人耳听觉的生理机制，得到了人耳所听到的声音高低与频率并不成正比关系的特点，进一步研究Mel频率用于刻画语音音调的有效性，然后分析了用于声
18、纹识别的语音特征参数MFCC的提取和具体实施步骤；其次学习和研究了矢量量化模型的原理，讨论了将矢量量化方法用于与声纹识别的具体算法。 本声纹识别系统通过Matlab实现，一共涉及到5个函数，分别为train、testOne、mfcc、vqlbg和vad。其中前四个为本人自己编写，最后一个是参照相关书籍和网上的资料编写的。另外需要注意的是在后期的改动中，已将train函数的部分代码嵌入到了GUI界面的.m文件中了。 在实现本系统的过程中，我也曾遇到了一些困难，最大的问题就是GUI界面和功能函数之间的数据传递问题，主要表现为数据总是以字符串的形式传递，使得功能函数无法读取信息。经过查阅资料，通
19、过使用强制类型转换的方式，将数据强制转换为字符类型解决了此问题。虽然本系统可以完成声纹识别系统基本的训练和识别功能，但也存在着一些不足之处。最大的不足是界面设计不够人性化，在训练时不能在界面中直接录入被训练人的身份信息。其次是系统训练语音的个数需事先设定好。这些都是可以考虑改进之处。 致谢 参考文献 [1] 许百林. 基于矢量量化（VQ）和混合高斯模型（GMM）的说话人识别的研究. 硕士学位论文. 东南大学，2005 [
20、2] Y Bennani, F Fogelman-Soulié, P Gallinari. A connectionist approach for automatic speaker identification. Proc ICASSP90 International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing, 2002 [3] 朱民雄 闻新 黄建群 周露. 计算机语音技术（修订版）[M]. 北京航空航天大学出版社，2002 [4] 胡益平. 基于GMM的说话人识别技术研究与实现. 硕士学位论文. 厦门大学，2007 [
21、5] DS Reynold, RC Rose. Robust Test- Independent Speaker identification using Gaussian Mixture Speaker Models [J], IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 1995 [6] DA Reynolds. Speaker Identification and Verification Using Gaussian Mixture Speaker Models [J]. Speech Communication, 1995 [
22、7] DA Reynolds, TF Quatieri, RB Dunn. Speaker Verification Using Adapted Gaussian Mixture Models [J]. Digital Signal Processing, 2000 [8] 王炳锡 屈丹 彭煊. 实用语音识别基础[M]. 国防工业出版社，2005 [9] 白莹. 用人工神经网络实现的与文本无关的说话人识别. 硕士学位论文. 华北电力大学，2004 [10] 何振亚 顾明亮 王太君 史笑兴. 语音信号的主分量特征. 东南大学应用科学学报，1999 [11] 何强 何英. MATLAB扩展
23、编程[M]. 清华大学出版社，2002 [12] Jialong He, Li Liu, Günther Palm. A Discriminative Training Algorithm for VQ-Based Speaker Identification [J]. IEEE transaction on Speech and Audio Processing, 1999 [13] RH Wang, LS He, H Fujisaki. A Weighted Distance Measure Based On The Fine Structure of Feature Space: A
24、pplication to Speaker Recognition [R]. ICASSP, 1990 [14] SS Stevens. Handbook of Experimental Psychology (2nd edition) [M]. New York: Wiley Baddeley, 1986 [15] 蔡莲红 黄德智 蔡锐. 现代语音技术基础与应用[M]. 清华大学出版社，2003 [16] 屈丹. 电话信道下语言辨识技术研究[D]. 中国人民解放军信息工程大学，2005 [17] 赵力. 语音信号处理[M]. 机械工业出版社，2005 1. 基于C8051F单片机直
25、流电动机反馈控制系统的设计与研究 2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器 7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究 8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究 11. 基
26、于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22
27、 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制 32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应
28、用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实
29、践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58
30、 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络
31、的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究 77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究 79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80.
32、基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究 82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应
33、用 91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用 92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计 95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 1
34、01. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现 103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究 105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究 110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超
35、精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！ 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！ 单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！ 9
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