TTS在家庭网关中的应用项目设计方案.doc

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1、TTS在家庭网关中的应用项目设计方案1、概述1.1选题的目的和意义住宅是人类栖息、生活和工作的主要场所。随着智能技术在建筑中的应用，作为家庭载体的住宅对智能化的要求也呈现出多样性，包括家用电器与设备的自动化、遥控化、综合及智能化控制，资源使用及支付方式的网络化、智能化，家庭化工作模式的需求等等。由HomeAutomationAssociation(HAA)所定义的智能家庭网络是：一个使用不同的方法或设备的过程（或系统），以它来提高人们生活的能力，使家庭能够变得更舒适、安全和有效。.专业.专注.图1.1一个智能家电系统模型智能家庭网络的基本目

2、标就是：将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术（HBS）连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。智能家电有一项重要功能，这就是用户可以在远离住所的条件下，利用远程控制的手段对家电进行操作。在现有技术条件下，这样的远程控制有三种途径，即在距离较近的情况下使用手持终端（遥控器），距离较远的情况下利用网络或者对家电进行操作。由于具有使用普及、线路稳定、操作简单等优点，利用电路对智能家电进行远程控制无疑是可取和适当的。利用对家电进行控制，必

3、然会涉及到人—机交互的问题，即控制中心要能利用对用户进行语音提示，包括能够向用户提供当前家电的信息、进行操作提示、错误提示等，这时就需要使用TTS技术。TTS的全称为TextToSpeech，即“从文本到语音”。它是同时运用语言学和心理学的杰出之作，在.专业.专注.置芯片的支持之下，通过神经网络的设计，把文字智能地转化为自然语音流。本文的目的就是利用TTS技术，实现利用对智能家电的远程控制这一功能。1.2设计指标及设计方案本文将讨论如何在嵌入式开发平台（本文使用51单片机）上，应用某款语音合成芯片（本文使用XF-S3011），可以根据用户的

4、拨号音输入，对于种类不同的家电，发出相应的语音提示。根据检测到的家电种类、数量、品名等信息，可以更改提示音容。系统主要设计指标如下：1.为了能在多个cpu平台上应用，编程采用标准c语言。2.软件设计中要实现模块化，实现的功能模块包括：读数组形式的汉字数据的函数、读文本文件的函数，用户自定义读音处理函数、处理音量控制的函数等。3.智能家庭网络中家电种类、数量、品名等信息具有不确定性，可以根据检测到的家电种类和数量的变化信息（例如新增某种家电），更改提示音容。家电信息可以通过串口得到。4.语音芯片的外围电路设计应和嵌入式平台设计相结合。本系统完

5、成后，与普通机并接，当有来电时，系统将按照某种规则判断来电是普通还是对家电的控制，例如，如果振铃五声后仍无人接听即可认为是对家电的控制，此时系统将实现自动摘机功能，并通过语音提示引导使用者对家电进行操作。系统确认使用者身份以后，用户可以查询相关家电目前状态，并且可以对家电进行开、关等简单操作，或者进行定时、设置温度等复杂操作。考虑到实际中家电情况是会经常发生变化的，系统将具有很好的升级功能，可以不对硬件进行改动，仅通过对程序的更改就达到新增家电、原有家电更改功能等改动。.专业.专注.1.3本文的主要工作根据设计指标，本文所讨论的系统必须能实

6、现以下功能：识别振铃信号、能识别标准的DTMF信号并能产生相应的DTMF语音信号、能在单片机控制下实现模拟摘机和挂机、能利用TTS技术实现语音提示功能。根据以上功能，除作为中心控制器的单片机外，在硬件上本文所讨论的系统可以分为以下5个相对独立的部分：振铃检测、模拟摘挂机、DTMF信号调制、DTMF信号解调、语音合成。本文将对各部分可能的实现方法分别进行讨论，并结合实际情况选择出适合的实现予以采用。本文最终采用的各模块实现方法均已通过实验验证，在实验中出现了一些实测结果与理论情况不一致的情况，文中将对这些情况进行分析。本文还将给出所使用芯片的

7、程序，及实现控制功能的单片机的标准C程序。2、系统方案论证本部分将首先对本文所涉及到的程控、TTS技术等进行简要介绍，之后根据系统技术指标对各功能模块可能的实现方法逐一进行分析，并从中找出适合本系统的设计方案。2.1程控简介程控交换机是近十几年来得到广泛使用的一种新型的自动交换机，它比机电制交换机具有更好的性能和更大的优越性。　　程控交换机是一种用计算机控制的自动交换机，英文是STOREPROGRAM.专业.专注.CONTROL，缩写为S.P.C，意即存储程序控制的电子交换机，简称程控。程控交换机具有多种新服务项目：如缩位拨号、热线服务、遇

8、忙记存呼叫、呼出限制、闹钟服务、免打扰服务、转移呼叫、呼叫等待、遇忙回叫、缺席用户服务、追查恶意呼叫、三方通话、会议等。客户只要在机上正确操作，就可方便地使用各种新服务项目。遥控