智能车载语音播报系统设计

2020-11-26刘澄

商品与质量 2020年45期

刘澄

哈曼（中国）投资有限公司上海 200235

但同时也促进了人们生活水平的不断提高和社会生活水平的不断提高。公交车是很多人的首选，作为一种低碳、环保的交通工具。与传统的人工通信系统相比，车载智能语音传输系统减轻了公交车司机的工作量，更加方便、安全。因此，智能车辆语音通信系统的设计与实现具有重要的现实意义。这一技术的发展，使得基于GPS 定位的卫星导航系统具有高精度、高效率、高自动化的特点。公交智能报站的方法是利用GPS 导航系统采集数据，通过公交位置判断主机、语音控制系统、计算机、通信、电子等实用技术，利用公交系统的一部分创新旧的服务模式，推出新的服务，从而提高服务质量和经济社会效益[1]。

1 智能语音在汽车中的应用及其前景

智能语音技术包括语音识别（SR）和语音合成（SS）。随着智能语音技术的成熟，智能语音应用场景的发展和市场的扩大。根据法国国家科学研究院发布的《中国智能语音市场发展展望》报告，到2018 年，全球智能语音市场和中国智能语音市场预计将分别达到141.1 亿美元和159.7 亿人民币。智能语音市场的扩张吸引了许多公司建立了自己的生态语音链，包括传统智能语音公司nuance和xunfei，以及谷歌、苹果、微软、百度、阿里巴巴等高科技公司。在当今智能汽车的发展中，最激烈的竞争集中在两个领域：自动驾驶和智能汽车系统。与信息技术的发展，网络化技术和人工智能，智能车辆系统将集成技术的数字显示器等多个屏幕上的互动、智能语音和手势操控，为司机和乘客提供交互式服务的新型车辆，直接和多样化。语音作为一种自然的人机界面，通过智能语音技术，使人和机器能够通过对话进行交流[2]。

2 嵌入式微处理器

嵌入式计算机系统是计算机技术发展的一个热点领域。虽然嵌入式技术已经进入了我们生活的方方面面，但是对于嵌入式系统还没有一个明确的定义。简单地说，嵌入式系统是将计算机、电子等相关技术与各行业的具体应用相结合，为特殊目的而设计的微型计算机系统。现在最常见的描述是“面向应用，以计算机技术为基础，可定制软硬件，以满足应用系统对功能、成本、可靠性、功耗和体积的严格要求”。嵌入式系统并不是简单地将一台通用计算机完整地植入到应用对象中，而是通过功能分析，将计算机的核心技术植入到设备对象中。在开发初期，将通用计算机完整地嵌入到控制对象中，以实现自动化，如控制机床。结果表明，通用计算机不仅控制能力弱，抗干扰能力差，而且体积大、功耗高、成本高。随着技术的发展，20 世纪70 年代，面向控制的单片机出现，嵌入式计算机开始发展。经过30 多年的发展，嵌入式技术取得了长足的进步，处理器速度不断提高，微电子集成技术不断发展，存储设备制造技术不断提高，使得高性能SOC（systemon-a-chip）日趋成熟。同时，由于互联网技术的飞速发展，嵌入式产品得到了越来越广泛的应用。在航空航天、军事、工业控制、汽车电子、通信、办公、消费电子等领域，嵌入式系统的应用无处不在。嵌入式系统是根据目标设备的具体应用要求，将计算机技术嵌入到目标设备中，通过处理、计算和控制，使对象显示出智能化。因此，没有统一的物理形态。按照形式，嵌入式系统可分为：各级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（SOC、MCU）。嵌入式系统由嵌入式硬件和嵌入式软件组成。嵌入式硬件的核心是微处理器，通常用于机械电子、仪器仪表、家用电器等低端应用，在多媒体、通信、网络等信息量大的中高端应用中，32 位微处理器具有处理能力强、计算速度快等特点。

3 系统硬件设计

3.1 主控制模块硬件设计

主控制模块作为其他模块的控制，也承担编号任务。根据所处理的任务。本文选用了stm-t632 系列的stm-t632 微处理器。它是基于32 单片机的armcortex-m3 微控制器，允许快速处理频率高达72mhz，并包含一系列外围接口，以满足该设计的精度和准时性要求。

3.2 GPS 定位模块的硬件设计

GPS 定位模块用于确定经度和纬度的车辆系统，从而确定位置或时间开始语音广播。本文选择的GPS 定位模块为neo-6M 模块。工作电压范围2.7-3.6V，典型值3.0V，具有UART、USB、SPI、DDC（兼容I2C）接口和RTC 晶体振荡器。为了提高GPS定位模块的稳定性和实时性，选择带SMA 接口的有源天线作为GPS 天线。天线工作时接收卫星信号，通过功放电路输入NEO-6M 芯片。新6m 芯片处理数据，然后传输经度和纬度信息到主控模块。

3.3 GSM 通信模块硬件设计

机载系统和平台系统之间的通信由GSM 通信模块提供。本文选择的GSM 模块是SIM900A 模块。该模块包括SIM900A 芯片的外围电路、电平转换电路和SIM 卡的接口电路。Sim900a 是一种双频GSM 芯片，具有多个通信接口，便于使用。GSM 模块与主控制模块之间的通信是通过MAX232A 级转换电路进行的。SIM 卡的接口电路用于访问SIM 卡。机载系统与平台系统之间的通信由SIM 卡短信功能提供。

3.4 语音模块硬件设计

语音模块配备兼容MP3 和MP3 的jQ8900 芯片解码装置Wav可以实现广泛的采样频率和模拟SPI flash 记忆储存在USB 存储器，这便于阅读和阅读的闪存，以及充电和更换语音和音频。当接收到语音控制模块并播放音频时，相应的语音为SPI Flash。模拟信号由解码电路放大，由模拟放大电路输出。最后，扩音器里传来到达车站的声音[3]。