语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。近二十年来,语音识别技术取得显著进步,开始从实验室走向市场。随着大规模集成电路技术的发展,语音识别技术的研究方向开始步入后PC时代,以嵌入式语音识别芯片为主。 本文对语音识别系统进行了概要的阐述,并提出了一种基于小码本孤立词语音识别系统的硬件实现方法。并根据预处理单元、特征提取单元的特点,提出了一种更适合硬件实现的算法改进。并给出了硬件实现的框架结构。在预处理单元,为了简化硬件设计难度及提高识别的精度,从两个方面做了工作,一是对预加重模块采取了近似法,并在计算能量的除法中利用左移而成功避免了除法器的设计;二是在端点检测上进行了算法改进,分别采用了动态窗长及零能积差的阈值判决法。从实验结果来看效果比较理想。在特征提取上,摒弃了在软件设计中常用的杜宾法求解自相关方程的方法,而采用更适于硬件设计的舒尔法。进一步优化了硬件设计。 本文的重点内容是模式匹配单元的实现。根据系统要求,设计了一种基于DTW算法的模式匹配算法,由于是基于孤立词并且是小码本的,所以采用DTW算法是比较理想的选择,但DTW算法有两个最大的缺陷:一是对端点的敏感性;二是运算量较大。在这个问题上我们采取了折中,在传统的加速算法上进行了改进,采用了半宽松式的端点对准。这样做有两个好处:一是使得DTW算法对端点的敏感性得以大大改善;二是改进后的半宽松式的端点对准更适于硬件的实现。从实验结果来看取得了较好的效果。