本项目探讨了在MATLAB环境下实现语音识别技术的方法与应用，包括信号处理、特征提取及模式匹配等关键技术环节。
语音识别的MATLAB实现声控小车结题报告
小组成员：关世勇 吴庆林
一、项目要求：
声控小车是科大华为科技制作竞赛命题组的一个项目，其核心任务是在一个未知形状的跑道上编写语言识别程序，并对小型机动车进行适当改装以完成语音控制行驶比赛。赛道可能包含坡面、坑洞和障碍等不利条件，因此车辆需要具备较快的速度与较强的灵活性来应对这些挑战。
二、项目分析：
鉴于小车仅需在指定轨道内通过声控操作行进，我们可以采用简单的单音命令如“前”、“后”、“左”、“右”进行控制。由于赛道可能存在各种不良地形条件并且规则要求车辆尽可能不越界行驶，这意味着我们的车辆不能以高速长时间运行。因此我们需要严格调控小车的速度和行进距离，并且考虑到现场环境噪音的影响，必须对采集到的声音信号加以处理来减少干扰。
三、解决思路与模块：
整个项目可以划分为三个主要部分：声音的采集、预处理及特征提取以及语音识别算法实现。我们使用了Visual C++编写的软件程序实现了这些功能。
四、各模块的实现：
1. 声音采集
这部分工作主要是利用计算机声卡进行录音，通过调用winmm.lib库中的API函数完成对输入设备（如麦克风）的操作。
2. 预处理与特征提取
预处理包括判断语音信号头尾位置、去除背景噪声和干扰，并执行分帧及窗化操作。我们采用过零率检测方法来区分有效声音指令，然后进行预加重滤波以增强高频部分的清晰度并减少低频噪音的影响。
3. 语音识别算法实现
为提高特定人声词汇的辨识效率，这里采用了动态时间规整(DTW)技术来进行模式匹配。DTW能够适应不同长度的声音信号，并计算两者之间的相似性距离。
五、系统软件流程图：
（此处省略了具体的软件流程图表）
六、硬件设计：
利用四个C1108型三极管控制小车遥控器中的前向/后退/左转/右转触点的开关状态。通过计算机并行端口引出四条信号线，分别连接到这些三极管上，并与相应方向的动作一一对应。
七、实现功能及技术指标：
1. 系统能够识别“前进”、“后退”、“向左转向”、“向右转向”等语音指令，并发出相应的控制命令。
2. 实现了无线信号的实时发送接收，从而可以远程操控小车执行相应动作。
3. 语音识别准确率超过95%，从用户下达口令到车辆响应的时间延迟少于100毫秒。
八、方案对比：
我们的设计方案基本符合原定计划，并且达到了预期的技术标准和性能目标。
九、经费使用情况：
项目资金主要用于购买相关资料书籍以及改装小车所需的电子元件和其他工具等费用支出。
5星
