一种机车录音装置和lkj监控装置间的时间同步系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步系统和方法，属于语音信号处理技术领域。
【背景技术】
[0002]为了增强机车司机标准化作业意识，确保机车安全行驶，每个机车司机都会配备有机车录音装置，全程记录机车运行过程中的呼唤应答、车机联控及其他语音作业情况。LKJ是列车运行监控记录装置，是国内列车超速防护设备，它能准确地记录列车运行状况、信号设备状况及乘务员操纵状况，并采用双机热备冗余工作方式、工作性能更加可靠；装置的屏幕显示器以图形、曲线、文字等方式来显示前方线路状况、运行情况等信息。
[0003]而LKJ用于列车速度控制的同时，采集记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息，并给出相关语音提示。机车工作人员会根据录音装置的录音信息和LKJ运行记录文件来判断机车司机有无违章作业。但是在实际情况中，机车录音装置的时间与LKJ的时间不一致，导致录音信息时间和LKJ运行记录文件时间不一致，而且录音时间一般是几个小时，机车工作人员对录音装置的时间通过手工进行调整，特别浪费时间。
[0004]而现有技术中为实现两个装置之间的同步，要么采用人工校时，要么借助于GPS。对于人工校时而言，不仅需要大量的人力，而且效率比较低下，还可能因为人为因素导致对时出现误差；对于借助于GPS的方式而言，虽然能快速方便的实现两个装置间的同步，但是通过增加硬件的方式同步会大大增加录音装置的成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步系统和方法，以解决目前机车录音装置和LKJ监控装置之间采用人工校时时间长，效率低下的问题。
[0006]本发明为解决上述技术问题还提供了一种机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步系统，该时间同步系统包括语音输入模块、语音提示信号采集模块、语音信号处理模块、语音识别模块和时间同步模块，
[0007]所述语音输入模块的一个输出端直接与语音信号处理模块的输入端连接，语音输入模块的另一个输出端通过语音提示信号采集模块与语音信号处理模块的输入端连接，用于对语音输入模块中的语音信号和语音提示信号采集模块中的语音提示信号分别进行特征提取，语音信号处理模块的输出端与语音识别模块的输入端连接，用于根据提取的特征识别输入语音信号中所包含的语音提示信号及该语音提示信号在录音记录中的时刻，语音识别模块的输出端与时间同步模块的输入端连接，用于根据语音识别模块识别出的语音提示信号的时刻对机车录音装置和LKJ监控装置进行时间同步。
[0008]所述同步模块是将识别出的语音提示信号与LKJ监控装置运行记录文件中所有对应语音信号所在的时刻进行比对，确定时间差最小的时刻，将该时刻作为录音记录装置中所选定的语音提示信号所在的时刻，并以所确定的时间差校正录音装置中的时间，实现录音装置和LKJ监控装置间的时间同步。
[0009]所述的语音信号处理模块包括端点检测子模块和特征提取子模块，所述端点检测子模块用于检测语音信号和语音提示信号的起始点和终点，所述特征提取子模块用于提取经端点检测子模块检测后的语音信号和语音提示信号的特征。
[0010]所述语音提示信号采集模块采集的LKJ监控装置发出的语音提示信号可以是一个，或者多个的不同的语音提示信号，也可以是多个不同时刻的相同语音提示信号。
[0011]对于语音提示信号采集模块采集的语音提示信号，如果是一个语音提示信号，所述时间同步模块找出LKJ监控装置运行记录文件中对应并且时刻最接近的语音提示信号，如果是多个语音提示信号，所述时间同步模块通过计算上述多个语音提示信号时刻的时间差，在LKJ监控装置运行记录文件中找出分别与语音提示信号时刻最接近，并且时间差与上述计算的时间差相等的多个语音提示信号，将LKJ运行记录文件中的语音提示信号的时刻分别替换录音记录中对应的语音提示信号的时刻，通过录音记录和LKJ监控装置运行记录文件对应语音提示信号的时间差，修正录音装置中的时间，使得录音装置的时间和LKJ监控装置的时间同步。
[0012]本发明还提供了一种机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步方法，该同步方法包括以下步骤:
[0013]I)接收机车录音装置输入的语音信号，并采集其中LKJ监控装置发出的语音提示信号;
[0014]2)对机车录音装置中的语音信号和语音提示信号分别进行特征提取；
[0015]3)将提取出的机车录音装置中的语音信号的特征与语音提示信号的特征进行匹配，识别出输入语音信号中的语音提示信号及该语音提示信号在机车录音装置录音记录中的时刻；
[0016]4)最后将检测到的录音记录中的语音提示信号所在时刻与LKJ监控装置运行记录文件中对应语音提示信号所在的时刻进行同步，以实现机车录音装置和LKJ的时间同步。
[0017]所述步骤4)中的同步是将识别出的语音提示信号与LKJ监控装置运行记录文件中所有对应语音信号所在的时刻进行比对，确定时间差最小的时刻，将该时刻作为录音记录装置中所选定的语音指示信号所在的时刻，并以所确定的时间差校正录音装置中的时间，实现机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步。
[0018]所述步骤2)中的特征提取过程包括端点检测子过程和特征提取子过程，所述端点检测子过程用于检测语音信号和语音提示信号的起始点和终点，所述特征提取子过程用于提取经端点检测子模块检测后的语音信号和语音提示信号的特征。
[0019]所述步骤I)中采集LKJ监控装置发出的语音提示信号可以是一个，或者多个的不同的语音提示信号，也可以是多个不同时刻的相同语音提示信号。
[0020]对于步骤I)中采集的语音提示信号为两个或多个时，所述步骤4)通过计算上述两个或多个语音提示信号时刻的时间差，在LKJ监控装置运行记录文件中找出与语音提示信号时刻最接近，并且时间差与上述计算的时间差相等的两个或多个语音提示信号，将LKJ运行记录文件中的语音提示信号的时刻分别替换录音记录中对应的语音提示信号的时刻，通过录音记录和LKJ监控装置运行记录文件对应语音提示信号的时刻的时间差，修正录音装置中的时间，使得录音装置的时间和LKJ监控装置的时间同步。
[0021]本发明的有益效果是:本发明首先从接收机车录音装置输入的语音信号中采集LKJ监控装置发出的语音提示信号；然后对输入的语音信号和语音提示信号进行端点检测和特征提取；对语音提示信号的特征进行训练，输入语音信号的特征与训练模型进行匹配和识别，识别出输入语音信号中的语音提示信号及该语音提示信号在录音机录中的时刻；最后将检测到的录音记录中的语音提示信号所在时刻与LKJ运行记录文件中该语音提示信号所在的时刻进行同步，从而实现机车录音装置和LKJ的时间同步。本发明通过语音信号处理的方式实现两个装置间的同步，在不增加录音装置的成本的基础上大大降低了校时的时间和难度。
【附图说明】
[0022]图1是本发明机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步系统的结构示意图；
[0023]图2是本发明机车录音装置和LKJ监控装置间的时间同步方法的流程图。
【具体实施