Выпускная работа по предмету «Основы информационных технологий» Шейбак Анастасия Николаевна Руководители: доцент Афанасьев Геннадий Константинович доцент Кожич Павел Павлович Белорусский государственный университет Кафедра информатики и компьютерных систем Факультет радиофизики и компьютерных технологий

Структура Актуальность Постановка целей и задач Предмет исследования Научная гипотеза Основные результаты Научная новизна

Актуальность Благодаря звуку человек получает 16% информации об окружающем мире. Слух является вторым по значимости каналом получения информации. Использование звукового канала связи между человеком и информационной системой качественно преобразует их взаимодействие.

Цель работы Разработать и реализовать систему, относящуюся к классу систем с речевым ответом, способную озвучить разнообразную измерительную информацию, обрабатываемую цифровым осциллографом, с использованием минимума аппаратных ресурсов.

Решаемые задачи Анализ и синтез речевых сигналов. Разработка средств голосовых сообщений. Разработка средств голосового сопровождения. Разработка системы с речевым ответом. Разработка программного обеспечения. Апробация реализованной системы.

Объект исследований Сохраненные в формате.wav записи фраз, произнесенных автором работы. Необходимые фразы в эталонном исполнении, используемые для анализа в других подобных системах.

Анализ звукового сигнала Анализ частотной области сигнала, посредством анализа спектральной плотности мощности. Анализ частотно-временной зависимости при помощи расчета СПМ кратковременного участка сигнала, получаемого скользящим окном во времени. Анализ амплитудно-временной зависимости сигнала.

Расчет СПМ Расчет осуществляется методом периодограмм Уэлча. Применялись перекрытия до 70%, что дает хорошую реализацию на основе алгоритмов БПФ.

Анализ частотно-временной зависимости Размер окна выбирался, исходя из длины звучания фонем. Для получения лучшего разрешения по частоте использовались перекрытия во времени.

Анализ амплитудно-временной зависимости 1. Разбиение слова на фонемы. 2. Анализ значения амплитуды сигнала.

Результаты расчета СПМ Прямоугольное окно Окно Хэмминга

Результаты исследования частотно- временной зависимости Разрешение по частоте : 7.81 Гц Перекрытие временных окон: с Разрешение по частоте: Гц Перекрытие временных окон: с

Результаты исследования амплитудно-временной зависимости Результатом исследования стал массив данных, содержащий последовательные длительности вкл и выкл состояния на выходе информационного порта.

Программное обеспечение

Применение Данная работа может быть с успехом применена в лабораторном практикуме, связанном с микроконтроллерными системами и всевозможными сферами применения осциллографа.

Спасибо за внимание!