西南林学院 2009 届本(专)科毕业生

1、西南林学院 2009 届本(专)科毕业生毕业论文(设计)毕业实习计划表(本表由指导教师填写)论文(设计)题目基于GMM的语者辨识系统的设计Speaker Identification using GMM类别科研 设计 调查 其它性质自选题 计划任务 横向任务 其它指导教师吕丹桔职称讲 师学 号学生姓名主 要 完 成 工 作论文指导工作计划：（包括以下7个部分：1. 目的意义。2. 简要内容。3.重点解决的问题。4.预期结果或成果。5.所需软件平台或设备。6.时间进度。7.要求学生的基础。1、目的意义本课题拟采用人的语音特征进行个人身份的辨识Speaker Identification（SI）。

2、采用语音识别方式与传统方式（如证件、ATM卡等）和身份标识知识（如用户名和密码）相比更具通用性（每个人都具有），独特性（每个人都不一样），恒定性（不随时间变化而变化），可收集性（可定量测量），准确性，高可采用性（易于授受）和低欺骗性。2、主要内容本课题拟采用GMM（Gaussian Mixture Model）的方法实现简单的语者辨识（Speaker Identification）系统。其系统实现主要由两个部分组成，即：训练阶段（training）和识别阶段（recognition）。训练阶段（training）主要完成语音段的选取，以提取特征参数，由于语音信号是十分复杂的非平稳信号，它不仅包

3、含语义信息，还有个人特征信息，因此特征参数应能完全,准确在表达语音信号所携带的全部信息。再完成特征参数选择后将利用GMM技术，在时间表上对其特征序列多次平均，形成每个说话人的参考模板，从而完成训练阶段的任务；识别阶段(recognition)将针对语音信号进行特征参数分析，计算与训练阶段得出的参考模板的距离，进行判决，从而实现对说话人的识别。3、重点解决的问题：Training:（1）完成对语音信号的采集，收集工作，建立语音库：选取一定数量的样本信号。 （2）主要完成特征参数的提取，主要选取目前世界上最常采用的参数：Mel Frequency Cepstrum Coefficient, MFC

4、C , 该参数考虑了人耳的听觉特性，将频谱转化为基于Mel频率的非线性频谱。由于充分考虑了人的听觉特性，而且没有任何的前提假设，MFCC参数具有良好的识别性能和抗噪声能力。同时对其它参数如LPCC ,PLP也进行一定的对比研究；对于计算机性能有一定的要求；（3）运用数据聚类方法，完成对特征参数的变换，以求最佳参考模板。由于语音信号的复杂性在特定语音识别系统中要求把语音信号的某些特征突现出来，进行分类。该SI系统主要采用线性判别分析（LDA）与主分量分析方法（PCA），实现对特征参数的抽取，建立说话人与文本无关（Text-Independent）的参考模板；对于计算机性能有一定的要求；（4）识别

5、模型的选择高斯混合模型（GMM）：多维概率密度函数，在矢量聚类的基础上，把每一类视为一个多维高斯分布函数。求出每一类的均值，协方差矩阵和出现的概率，将此作为每个人的训练模板；Recognition:（1）待识别人语音信号的提取：进行8kHz采样，每样点8bit量化；（2）完成该信号特征参数的提取，与训练阶段类似，在此不再重复；（3）运用识别模型进行识别，判决；对于模型的选择主要是：GMM与训练阶段类似，在此不再重复；4、预期结果：实现基于GMM的语者辨识系统（Speaker Identification System using GMM）Training:（1）完成语音信号的采集，建立语音库（

6、2）完成特征参数MFCC的提取（3）采用Data Cluster 完成对MFCC的变换，建立训练模板（4）计算GMM识别模型Recognition:（1） 待识别人语音信号的采样；（2） 完成该信号特征参数MFCC的提取；（3） 运用GMM模型进行识别，判决；（4） 统计识别率，进行系统评定。5、所需软件平台或设备： 软件平台： Matlab7.0 设备：能够满足开发需要的PC机。6、时间进度2008.10.1511.15 学生选题2008.11.1612-31 学生收集论文相关资料，并指导学生撰写开题报告2009.1.12008.3.10 熟练掌握Matlab语言的使用；信号的采集；系统预备

7、知识的准备（数学概率论（Bayes），线性代数(矩阵变化)，数字信号处理（付里叶变化），数据分类Data Cluster）2009.3.11 4.20 中期评估，系统实现2009. 4.215.15 学生整理资料，撰写论文初稿2009 5.16答辩前 测试软件，完善系统，进行论文修改与定稿7、要求学生基础：（1） 具有一定的模式识别与数据分类知识基础；（2） 了解信号与系统分析的知识；（3） 掌握Matlab的运用续表：毕业实习指导工作计划：2008.10.1511.15 学生选题，确定论文方向2008.11.1612-31 指导学生收集课题相关资料，了解技术背景，特别是国内研究现状，确定系统解决方案，完成开题报告2009.1.108.3.10 参照课题需求，学习相关课题技术知识，进一步明确系统解决和实现方案，并完成系统总体方案设计和技术方案设计，系统编程工作200