Comparative analysis of speech recognition algorithms in UAV voice control system

O. Lavrynenko, G. Konakhovych, D. Bakhtiiarov

Анотація


У статті пропонується провести порівняльний аналіз представлених алгоритмів обробки сигналів голосового управління безпілотним літальним апаратом, які можуть бути реалізовані на процесорах з малою обчислювальною здатністю використовуючи онлайн-обробку в режимі реального часу. Показано, що запропоновані підходи ефективні в поліпшенні точності розпізнавання мови при наявності різних типів шумів і звуковідбиваючого середовища управління, що є важливою проблемою в системах голосового управління безпілотним літальним апаратом. Представлений алгоритм обчислення мел-частотних кепстральних коефіцієнтів, які виступають в ролі основних ознак розпізнавання мови. Був проведений порівняльний аналіз двох методів виділення інформативних ознак розпізнавання мови в системі голосового управління безпілотним літальним апаратом, а саме мел-частотні кепстральні коефіцієнти і коефіцієнти отримані за допомогою алгоритму лінійного передбачення, де в результаті проведеного наукового експерименту при впливі заданих шумів були зроблені висновки, що в даних задачах оптимальним методом виділення є мел-частотні кепстральні коефіцієнти, так як вони показують найкращий показник по абсолютному критерію якості розпізнавання мови. Обґрунтовано та експериментально доведено доцільність використання запропонованої системи розпізнавання голосових команд управління безпілотним літальним апаратом на основі кепстрального аналізу. Отримані результати експериментального дослідження дозволяють зробити висновок про доцільність подальшого практичного застосування розробленої системи розпізнавання голосових команд управління безпілотним літальним апаратом на основі кепстрального аналізу.


Ключові слова


: шкала MEL; шкала BARK; БПЛА; розпізнавання мови; MFCC; мінімальна середньоквадратична помилка

Посилання


Lavrynenko O. Method of Voice Control Func-tions of the UAV / O. Lavrynenko, G. Konakhovych, D. Bakhtiiarov. // Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), IEEE 4th Internation-al Conference. – 2016. – С. 47–50.

Bakhtiiarov D. Protected System of Radio Con-trol of Unmanned Aerial Vehicle / D. Bakhtiiarov, G. Konakhovych, O. Lavrynenko. // Methods and Sys-tems of Navigation and Motion Control (MSNMC), IEEE 4th International Conference. – 2016. – С. 196–199.

A digital speech signal compression algorithm based on wavelet transform / G. F. Konakhovych, O. Y. Lavrynenko, D. I. Bakhtiiarov, V. V. Antonov. // Electronics and control systems. – 2016. – №2. – С. 30–36.

Алгоритм сжатия сигналов речевых команд управления функциями беспилотного летательно-го аппарата / А. Ю. Лавриненко, Г. Ф. Конахович, Р. С. Одарченко, Д. И. Бахтияров. // Авиационно-космическая техника и технология. – 2016. – №3. – С. 57–67.

Порівняльний аналіз перетворення Фур’є, косинусного перетворення та вейвлет-перетворення як спектрального аналізу цифрових мовних сигналів / Г. Ф. Конахович, О. І. Дав-лет’янц, О. Ю. Лавриненко, Д. І. Бахтіяров. // На-укоємні технології. – 2015. – №3. – С. 210–220.

Конахович Г.Ф. Комп’ютерне моделювання захищеного каналу керування безпілотним літаль-ним апаратом / Г. Ф. Конахович, Д. И. Бахтияров, А. Ю. Лавриненко. // Наукоємні технології. – 2015. – №4. – С. 283–290.

Problems of unauthorized interference to the work of UAV and methods of its solving / I. O. Kozliuk, D. І. Bakhtiiarov, O. Y. Lavrynenko, І. V. Tretiak. // Science-Based Technologies. – 2016. – №2. – С. 206–211.

Lavrynenko O. Yu. Compression algorithm of voice control commands of UAV based on wavelet transform / O. Yu. Lavrynenko, G. F. Konakhovych, D. I. Bakhtiiarov. // Electronics and control systems. – 2018. – №1. – С. 17–22.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


E-ISSN 2310-5461, ISSN 2075-0781

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ