Hardware accelerated FPGA implementation of Lithuanian Isolated Word Recognition System

Abstract

Enhancement of FPGA implementation of Lithuanian isolated word recognition system is presented. Software based recognizer implementation was used as the basis for enhancement. The feature extraction (as the most time required process) and local distance calculation (as the most times performed process) were selected for hardware implementation. Reduction of recording quality of speech was selected as the way to reduce the amount of the data to analyze. Experimental testing shows correctness of made solutions. Integration of Fast Fourier Transform module reduced the recognition time by 1.6 times, and lower quality of records increased the recognition rate by 2.8 % for speaker dependent and by 4.2 % for speaker independent recognition. The overall achieved acceleration is 6 times, average time of recognition of one word is 15.7 s. III. 8, bibl. 14. (in English; summaries in English, Russian and Lithuanian).

Pristatomas lauku programuojamomis loginėmis matricomis įgyvendintos lietuvių kalbos pavienių žodžių atpažinimo sistemos tobulinimas. Tuo tikslu visiškai programinis atpažintuvo įgyvendinimas papildytas atskirų atpažinimo etapų aparatinėmis priemonėmis. Įgyvendinimui pasirinktas ilgiausiai trunkantis požymių išskyrimo etapas ir daugiausia kartų atliekamas atstumo tarp dviejų vektorių skaičiavimas. Duomenų kiekiui sumažinti pasirinkta prastesnė pavienių žodžių įrašų kokybė. Eksperimentai parodė, kad aparatinio greitosios Furjė transformacijos bloko naudojimas paspartino sistemos darbą 1,6 karto. Prastesnė įrašų kokybė paspartino atpažinimo procesą 4 kartus ir padidino nuo kalbėtojo priklausomo atpažinimo tikslumą 2,8 %, o nepriklausomo nuo kalbėtojo – 4,2 %. Bendras gautas atpažinimo paspartėjimas – 6 kartai, o vidutinė vieno žodžio atpažinimo trukmė – 15,7 s. Il. 8, bibl. 14. (anglų kalba; santraukos anglų, rusų ir lietuvių k.).