sistema de seguridad

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

“Sistema de Seguridad Por
Reconocimiento de Voz”

TESIS
Que para Obtener el Título de:
Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica

PRESENTAN
Pérez Badillo Eyra Oxana
Poceros Martínez Fernando
Villalobos Ponce José Alexis

ASESORES
M. en C. JiménezHernández Mario
Ing. Patricia Lorena Ramírez Rangel
México, D.F., Septiembre 2013

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RESUMEN

RESUMEN
El presente trabajo de tesis se basa en un sistema de reconocimiento de voz que permite
que el usuario grabe una palabra por medio de un micrófono y ésta sea reconocida en la
base de datos existente en ese momento. Este tipo de proyectos han sido aceptados
usando metodologías desde lacomparación de plantillas hasta análisis de espectros en
hogares desde que se tuvo la necesidad de mejorar la seguridad del hogar.

El sistema en sí posee un entorno gráfico en la computadora por medio del software
MATLAB llamado GUI, que proporciona las selecciones de grabación, donde la señal de
voz es ingresada a la computadora, grabada y es procesada por los algoritmos del
programa quemodifican la señal llamado Predicción Lineal, obteniendo los parámetros
LPC significativos de la señal de voz, para luego ser almacenados en la computadora. La
selección de reconocimiento permite que la palabra sea comparada con la base de datos
almacenada en la computadora en un proceso llamado comparación de coeficientes
LPC, dicha base de datos ya fue procesada digitalmente por el programa, estaselección
reconoce la palabra que fue grabada por el usuario al momento de querer ingresar a su
hogar. El entorno gráfico proporciona, por otra parte, un análisis gráfico de las palabras
grabadas y reconocidas. Como el Sistema de Reconocimiento de Voz es un sistema de
procesamiento digital de señales de voz, el análisis gráfico en el reconocimiento es un
análisis del espectro de frecuenciasde la señal de voz.

Para poder comprobar que el sistema fuera confiable se hicieron 2 tipos de pruebas; Una
entre los usuarios del hogar tratando de acceder uno con el usuario del otro y otra donde
personas ajenas a las almacenadas en la Base de Datos trataran de acceder. Se pudo
comprobar que el sistema de reconocimiento por voz es confiable haciendo uso de
diferentes métodos, los cualeslimiten la posibilidad de error de identificación ya sea
entre usuarios almacenados o no, la dificultad más grande de este proyecto se debió a
que si el usuario cambia su tono de voz el sistema podría no reconocerlo, esto se debe a
que si el usuario dice su contraseña en estado de ebriedad, de tristeza o felicidad su voz
cambia y por consiguiente tambien los parámetros LPC.

I

INDICEÍNDICE
Resumen
Índice
Índice de Figuras
Índice de Tablas
Objetivo General
Objetivos Específicos
Planteamiento del problema
Hipótesis
Justificación

Pág.
I
II
IV
V
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Capítulo 1. Conceptos importantes en los Reconocedores de Voz
Introducción
1.1. Historia del reconocedor de voz
1.2. Orden Cronológico de los Reconocedores de Voz
1.3. Características de la señal de voz1.3.1. Articulación
1.3.2. Señal Acústica
1.3.3. Percepción Auditiva
1.4. Funcionamiento de un sistema de reconocimiento de voz

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Capítulo 2. Métodos y Etapas para el Reconocimiento de Voz
2.1. Digitalización de la señal de voz
2.1.1. Codificación de la señal de voz
2.1.2. Muestreo y Cuantizacion

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2.2. Métodos de Reconocimiento de Voz2.2.1. Aproximación en Base a Plantillas
2.2.2. Predicción Lineal
2.2.3. Análisis Cepstral
2.3. Diagrama de Flujo del Reconocedor de Voz
2.4. Etapas del Reconocimiento de Voz
2.4.1. Generación de la señal Acústica
2.4.2. Conversión A/D o Adquisición
2.4.3. Pre-procesamiento
2.4.4. Eliminación de Ruido y Normalización
2.4.5. Filtro Pre-énfasis
2.4.6. Segmentación
2.4.7. Extracción de...