1. 研究目的与意义
在智能家居系统中，对老人或者孩子来说，手动操作方法复杂。通过语音控制终端设备的业务操作可以简化操作方法，例如，用户可以在手机中通过语音查询电话号码、写短信等。当前，通过语音控制终端设备的应用单元，通常有两种方式：一种方式为将语音识别模块与某一特定的应用单元绑定，将语音识别模块的语音识别能力作为特定的应用单元的能力，在这种情况下，语音识别能力不能被其他的应用单元使用，无法通用。另一种方式为终端设备提供共用的语音识别模块，设备中的其他应用单元通过特定的应用编程接口（API）调用语音识别模块，以获取语音识别能力，在这种情况下，在终端中不能由多个设备同时使用语音识别模块，存在局限性。在灯控系统的开发过程中，灯光系统与人之间的交互也是研究者关注的重点，人通过墙壁上的灯孔开关或手持遥控器来对设备进行控制是一种最传统的方式，但是这一方式不是一种很自然的人机交互过程，目前通过语音来对设备进行控制是一种最符合人类交流的方式，这种方式也能给用户带来最好的用户体验。那么基于语音控制的智能家居系统研究中，最直接的目的就是设备能听懂人的话语，然后将话语转换成电器设备能执行的命令，并驱动设备进行动作，达到用户需求或目的。
语音识别就是机器通过识别和理解把语音信号转变为相应的文本文件或命令的高技术。计算机自动语音的识别任是研究如何利用计算机从人的声学语音信号中提取有用信息，并从中确定语音信号的语言含义。开发一个可以移植到或者可以在单片机上实现语音识别系统具有很大的应用前景。
语音识别的最终目的是让计算机理解自然语言，自然语言最大特点是连续语音，这是语音识别中最困难的课题。如听写机、翻译机、智能计算机中的人机语音对话都需要连续语音识别。按词汇的多少可分为小、中、大三种字表。按对说话人的限制可分为特定人、限定人和非特别人识别系统。对于特定人语音识别，系统启用前，由特定人口呼待识词或指定字表，系统建立特征库，之后即可口呼待识词，这样的系统只识别训练者的声音。本课题所研究的是基于单片机的语音识别系统来对说话人的语音进行识别，同时将识别出的结果与相应的执行命令相结合来完成灯光的控制动作，为智能家居提供一种方便有效的灯光控制方案，保证照明的有效性与安全性。
2. 研究内容与预期目标
2.1 主要研究内容：
首先要对语音识别芯片有基本的了解，学习如何能够识别声音。其次要将芯片与控制设备结合起来，通过程序代码的方式，实现不同声音发出特定字（词）可以对灯光进行控制。最后提出四个步骤：
（1）研究语音识别与设备控制之间的关系。
3. 研究方法与步骤
3.1 拟采用的研究方法
语音采集设备如话筒、电话等将语音转换成模拟信号。数字化一般包括预滤波、采样和A/D变换。该过程将模拟信号转变成计算机能处理的数字信号。预处理一般包括预加重、加窗分帧。经预处理后的信号被转换成了帧序列的加窗的短时信号。参数分析是对短时信号进行分析,提取语音特征参数的过程。如时域、频域分析。矢量量化等。语音识别是目标语音根据特征参数与模型库中的参数进行匹配，产生识别结果的过程。
假定一个孤立字（词）语音识别系统，利用模版匹配法进行识别，提取特征，和模版库中的每一个模板进行匹配，求出最短距离的就是那个识别出来的字（词）。
4. 参考文献
[1]邱瑾．语音识别系统的设计与开发．扬州职业技术学院学报，2007，12：88-91．
[2]何燕玲，马建国．嵌入式语音识别系统设计．嵌入式系统应用，2007，23．
[3]余良俊，张友纯．基于LPCC的话者识别系统．科技资讯，2007，3 1．
5. 工作计划
（1）2022-03-01~2022-03-15查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；
（2）2022-03-16~2022-04-01研究灯光系统的语音控制算法，并通过仿真进行验证；
（3）2022-04-02~2022-04-30设计出基于单片机硬件平台的智能家居系统，并采用常用EDA软件绘制符合计算机辅助设计制图相关标准规范要求的原理图和PCB图；
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