基于FPGA的無(wú)線跌倒監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著集成電路和傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能家居逐步走進(jìn)生活，我們對(duì)自身及生活環(huán)境的監(jiān)控愈加得心應(yīng)手。由于人口呈現(xiàn)老齡化趨勢(shì)，老人的健康情況備受關(guān)注。老人身體機(jī)能衰退，應(yīng)變能力下降，極易發(fā)生跌倒，如果沒(méi)有立即救治會(huì)造成永久性的機(jī)體損傷甚至死亡，因此設(shè)計(jì)一種成本低、高性能的跌倒監(jiān)控系統(tǒng)具有重要意義和很高的實(shí)用價(jià)值。
　　針對(duì)這一問(wèn)題，本設(shè)計(jì)結(jié)合智能家居體系的研究情況，考慮功能性和實(shí)用性等方面因素，提出了一種基于FPGA的無(wú)線跌倒監(jiān)控系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集部分、無(wú)線傳輸部分、主動(dòng)求助部分和跌倒辨識(shí)部分組成，數(shù)據(jù)采集部分采用MMA7455傳感器采集加速度數(shù)據(jù)，傳感器驅(qū)動(dòng)通過(guò)CC2530 Zigbee芯片完成，在IAR軟件中編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序;無(wú)線傳輸部分采用Zigbee協(xié)議棧進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，同樣是在CC2530中完成，在IAR軟件中編寫(xiě)協(xié)議棧使用程序。主動(dòng)求助部分是在Zigbee發(fā)送器上設(shè)計(jì)按鍵，發(fā)送求助信號(hào);跌倒辨識(shí)部分采用軟硬件協(xié)同實(shí)現(xiàn)方式，硬件部分是利用QuartusⅡ

3、的SOPC Builder在FPGA芯片上構(gòu)造了一個(gè)NiosⅡ軟核，用于運(yùn)行SVM分類(lèi)算法，軟件部分是用C語(yǔ)言在NiosⅡ IDE上編寫(xiě)SVM算法程序。通過(guò)數(shù)碼管和蜂鳴器報(bào)警提示。
　　主動(dòng)求助驗(yàn)證是采用對(duì)30組從不同位置發(fā)送的按鍵信號(hào)進(jìn)行檢測(cè);跌倒辨識(shí)驗(yàn)證是采用45組訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)SVM分類(lèi)器進(jìn)行訓(xùn)練，尋找最優(yōu)分類(lèi)面，然后進(jìn)行40次跌倒驗(yàn)證，其中包含6種24例跌倒事件。
　　經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文所設(shè)計(jì)的無(wú)線跌倒監(jiān)控系統(tǒng)的跌倒檢測(cè)率