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FreeRTOS多任务实时语音识别与关键词唤醒系统.docx
资料介绍
FreeRTOS多任务实时语音识别与关键词唤醒系统
基于STM32F777NIH6 + I2S麦克风 + FreeRTOS语音处理流水线
实验概述
本实验基于STM32F777NIH6开发板，结合I2S数字麦克风（INMP441）和CMSIS-DSP库，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一个多任务实时语音关键词唤醒系统。系统通过多任务流水线架构，将音频采集、预加重滤波、MFCC特征提取、模板匹配识别和唤醒响应等功能划分为独立任务，利用消息队列和双缓冲机制实现高效的数据流处理。通过本实验，开发者将掌握嵌入式RTOS环境下语音信号处理的关键技术，理解实时音频系统的多任务设计方法。
STM32F777NIH6的Cortex-M7内核主频216MHz，集成浮点运算单元（FPU）和12位DAC，配合I2S接口支持16位/24位音频数据的高速传输，非常适合进行嵌入式语音信号处理。FreeRTOS的任务调度机制确保音频采集和特征提取的实时性，满足关键词唤醒的低延迟要求。
实验目的
1. 掌握I2S数字麦克风（INMP441）的驱动与音频数据采集方法
2. 学习语音信号预处理技术：预加重、分帧、加窗和端点检测
3. 理解MFCC（梅尔频率倒谱系数）特征提取算法的原理与实现
4. 掌握基于DTW（动态时间规整）的模板匹配识别算法
5. 学习FreeRTOS多任务流水线在实时音频处理中的应用
6. 理解双缓冲机制在音频采集中的设计要点
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| FreeRTOS多任务实时语音识别与关键词唤醒系统.docx | 43K |
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