Файл: Виноградов Р.И. Автоматическое опознавание электрических сигналов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

56

 

 

 

OK

М а гн и то ф о н

П

 

 

\Ди<р<реренциру

Логарифмичес-

У у щ е е у с т -б о

Речевой

 

 

 

 

Вход

МикрОфОННЫй

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усилитель

 

 

 

Осциллограф

 

 

 

 

 

 

 

Ц

Б лок

 

П ороговы й

 

У с и л и те л ь

 

 

ф и л ь тр о в

ограничитель

 

З апись

О граничитель

О граничитель

О граничитель

 

 

 

Кн.

и у с и л и те л ь

и у с и л и те л ь

и у с и л и т е л ь

 

О т

ЦВМ

1

f

 

 

И ндикатор

П уск"

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И нтегрирую -

А

 

 

 

 

 

 

ц е е устройся ""” 4

 

Инвертор

Цйффёр

 

 

 

 

цепь Г ч ^

 

 

 

 

 

 

 

Формирователь

 

 

 

 

 

И М

 

 

 

 

 

 

 

им пульсов

 

 

 

 

ku p tp eA /'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цепь

 

 

 

 

 

 

Генератор

Формировапт

И

О т

Ц ВМ

им пульсов

 

им пульса 8

. В вод "

 

 

1

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

В сум м атор ■

т

 

 

 

 

 

К онец ввода

 

 

 

ЦВМ

 

 

 

 

Р и с .2 . 8


сумматоре посылкой импульсов с частотой 100 кгц в его первый разряд. Импульсы с преобразователя, соответствующие моментам перехода через ноль клиппировенного сигнале, имитировали дня ЦВМ сигнал "конец ввода", в результате чего заполнение сумма­ тора прекращалось, а Накопленная им информация пересылалась

в магнитное

оперативное запоминающее устройство (МОЗУ), после

чего снова

начиналось заполнение сумматоре и т .д .

В качестве генератора импульсов использовалась половина

ячейки У-2,

переведенной в режим

самовозбуждения (на р и с .2.9

обозначена

ГУ-2). Вторая половина

ячейки У-2 использовалась

С6-1 06-58

 

08-59

Рис.2

.9

 

К8к формирователь импульсов, поступающих с преобразователя.

При выполнении машиной команды 30

на

ячейкуВЛ- I (ламповый вен­

тиль) поступают сигналы "I" ОЦ и

" I й

ПК, разрешающие проход

импульсов

заполнения сумматора через ячейку ТД (триггер

дина­

мический)

при нэличии у нее сигнала "I" НЦ. После динамическо­

го

триггера сигнал

поступает на усилительную ячейку У-5,

отку­

да

с трех выходов

сигналы поступают на пуск ЦУС, первый

разряд

первого

регистра, ОМПК и ячейну

ТД (06-01). Последняя

выдавала

сигналы

на ВМПК при наличии сигналов "I" НЦ,

серии 0 ,0

и сиг­

нала от

преобразователя, который

формировался

ячейкой

У-2. Вто­

рая половина ячейки ТД (06-01) использовалась для увеличения


58

числа входов. Появление команды ВМПК (конец ввода) обеспечива­ ло переход машины от выполнения команды ввода к следующей ко­ манде, которая образовывала цикл с командой ввода. Образование цикла вводило постоянную погрешность в измерениях, которая со­ ставляла 50 мксек. Для ее устранения в процессе обработки циф­ ровой информации, к каждому коду прибавлялось еще по 5 единиц, что компенсировало 5 недостающих импульсов. Наличие этой-опе­ рации определило минимальный временной интервал, равный 50 мксек, Использование ЦВМ в качестве элемента преобразователя речевой информации в цифровой код привело к необходимости разделить процессы ввода и обработки информации. После ввода информации, последняя переписывалась на магнитные барабаны, в МОЗУ вызыва­ лась рабочая программа, которая и обрабатывала введенную инфор­ мацию. Результаты обработки выдавались на печать или перфориро­ вались на перфокартах, если полученные результаты были необхо­ димы в дальнейшей работе с ЦВМ.

В соответствии с разработанным методом автоматического опо­

знавания электрических сигналов,

описанным в

первой главе, бы­

ло составлено не'скольно десятков

программ для

ЦВМ М-20, позво­

ливших рассмотреть различные подходы к реализации алгоритмов "обучения" и "опознавания" сигналов; Наличие большой оператив­ ной памяти у машины М-20 и ее достаточно большое быстродейст­ вие (в среднем 20 тысяч операций в секунду) позволили на дан­ ном этапе не ставить задачу составления программ с минимальным количеством команд. В зависимости от сложности программ и алго­ ритмов время обработки речевых сигналов составляло от одной секунды до нескольких минут. Анализ разработанных программ по­ казал, что для эффективного использования разработанного мето­ да необходимы специализированные вычислительные устройства, обеспечивающие параллельную обработку информации. Однако серий­

ные

универсальные цифровые машины с успехом могут применяться

для

экспериментальной проверки различных гипотез и алгоритмов.

 

§ 2 .3 . Экспериментальные исследования речевых сигналов

Проведенные исследования можно разбить на три основных эта­ па. Во-первых, исследование возможности опознавания отдельных звуков, во-вторых, слогов и, в-третьих, слов. Очевидно, что наиболее ответственным и трудоемким является первый этап, со­ стоящий из следующих исследований.


59

1. Определение таких параметров сигналов, квк математичек окое ожидание, дисперсия,среднекввдратичесное отклонение,плот­ ность распределения и др.

2 . Исследование методов предварительной фильтрации речевых сигналов.

3. Исследование возможности исключения информационной из­ быточности речевых сигналов.

4. Выделение наиболее информативных признаков на основании статистической обработки речевых сигналов различных дикторов.

 

5.

Анализ

г -мерных пространств, образуемых

групповыми

признаками.

 

 

 

 

6.

Опенка разборчивости речевых сигналов не выходе преоб­

разователя.

 

 

 

 

?.

Оценке

качества преобразования

речевого

сигнала мето­

дом его восстановления не ЦВМ "Днепр".

 

 

 

8. Исследование опознавания речевых сигналов в зависимо­

сти

от

ширины доверительных интервалов,

а также

связности при­

знаков

( г ) .

.

'

 

 

9. Исследование влияния длительности сигнала на надежность

его

опознавания.

 

 

10.Исследование надежности опознавания от частоты кван­ тования.

11.Исследование по опознаванию голосов различных дикторов. Не втором этэпе производилось опознавание слогов. При атом

особое внимание было уделено влиянию на согласные звуки после­ дующих гласных.

На третьем этапе при опознавании слов основное внимание было сосредоточено на членении слов на отдельные звуки.

На.основании вышеизложенного нетрудно заметить, что вое перечисленные исследования, кроме исследований по пункту 8, которые необходимы были для проверки работоспособности опи­ санного метода опознавания случайных сигналов, носили приклад­ ной характер и поэтому не могут претендовать на достаточную полноту. При этом условия, в которых проводились эксперименты, не отвечали основным требованиям, которые предъявляются при проведении тэкого рода экспериментов. Но несмотря на это, ре­ зультаты экспериментов все же оказались положительными.

Безусловно, что нас больше интересует вопрос опознавания речевых сигналов в реальных условиях. Однако на первом этэпе исследований необходимо по возможности ограничить влияние