在飞行器操控中,利用语音表达飞行员的控制操作,可实现更为便捷的控制意图,尤其在多种操作组合联动的争分夺秒的时刻。但座舱内的高强度噪声的存在、机载语音控制指令的选择以及个别飞行员的口音差异,为飞行器座舱内的语音控制应用带来了困难,同时运行的嵌入式平台也是影响语音控制应用的因素之一。为此,论文设计了一套应用于座舱环境的机载语音信号控制系统,用于研究应用语音控制的技术挑战和难点。机载语音信号控制系统选用了ADI公司的专业语音处理芯片ADSP-BF561作为系统的硬件平台,通过飞行员面罩上的麦克风实现语音输入,然后由AD1939音频处理芯片采集处理,并由DMA控制器负责将语音信号传输到数据缓冲区。调用孤立词语音识别算法得到语音识别结果,识别结果一方面通过芯片AD1939播放到飞行员耳机,另一方面由GJB289A总线传递到机上任务系统。另外,W5200以太网通讯芯片实现了语音模型库的加载、语音识别性能测试和软件在线升级。论文中采用基于Mel倒谱特征顺序统计滤波算法和基音检测算法进行端点检测,相比传统基于能量和倒谱特征方法,在噪声环境下可得到理想的检测结果,且在低信噪比时依然有效,同时还可排除面罩下的呼吸声干扰。采用座舱显示周边键作为控制指令,可保证飞行员语音发音与视觉的一致性,避免出现不必要的意识混乱。采用说话人自适应技术训练语音模型,提高个别飞行员的语音识别率。由于ADSP-BF561为定点、双核DSP处理器,采用语音识别算法定点化和识别过程优化的方法,保证语音控制的实时性。论文主要开展以下工作:(1)论文对存在的机载背景噪声、机载语音指令和语音差异问题进行研究,提出一套机载平台的系统设计方案,并详细描述系统的硬件和软件设计要求。(2)论文提出三个提高语音识别性能优化的方法:声学模型选择、端点检测算法优化及识别程序优化,对语音识别性能测试、语音模型加载及语音交互过程进行功能设计。(3)对嵌入式系统软件进行架构设计,并以流程图方式描述软件功能的实现过程。在模拟仿真环境下,对系统进行测试验证,测试结果表明每个指令词条的语音识别率均达到98%以上,证明论文所研究内容的正确性和应用价值。