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文檔簡(jiǎn)介
1、可穿戴式運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是當(dāng)下的研究熱點(diǎn),科技公司和國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域做了大量工作,并已推出一些知名產(chǎn)品。但是,如今的研究成果和已有產(chǎn)品,在信號(hào)處理、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別等方面還存在很多缺陷,精確度也參差不齊,而且研究方法較為局限,產(chǎn)品的營(yíng)銷(xiāo)因素遠(yuǎn)大于技術(shù)因素。因此,該技術(shù)領(lǐng)域還處于探索階段,并沒(méi)有完全成熟的解決方案。
本文以運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感子系統(tǒng)為研究對(duì)象,采用低功耗藍(lán)牙(BLE)作為通信方式,設(shè)計(jì)帶有加速度傳感器的傳感設(shè)備。根據(jù)數(shù)據(jù)
2、分析和實(shí)際條件,對(duì)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)中涉及到的算法、研究方法、軟硬件設(shè)計(jì)等方面內(nèi)容進(jìn)行深入研究,主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面:
?。?)提出一種結(jié)合仿真結(jié)果的數(shù)字濾波器在可穿戴設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的方法。根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)了適用于運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)字濾波器,濾波后能夠獲得平滑、易于處理的信號(hào)波形,排除信號(hào)毛刺的影響。
(2)提出一種多閾值-峰值計(jì)步算法,并建立運(yùn)動(dòng)狀態(tài)機(jī)模型。根據(jù)步行中軀干運(yùn)動(dòng)和手臂擺動(dòng)加速度的周期性變化,提取特征值,進(jìn)行
3、步伐檢測(cè)和步態(tài)判別,并排除外界加速度干擾的影響。然后編寫(xiě)Matlab仿真程序進(jìn)行驗(yàn)證。狀態(tài)機(jī)采用嵌套式結(jié)構(gòu),分為母狀態(tài)和子狀態(tài)兩層,并標(biāo)定狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件。
(3)提出一種基于 SVM分類(lèi)算法的特征參數(shù)有效性的驗(yàn)證方法,并以本次設(shè)計(jì)選取的特征參數(shù)為例,進(jìn)行方法的介紹,通過(guò)對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,討論本次設(shè)計(jì)中特征參數(shù)在運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)算法中的作用和有效性。此外,也通過(guò)分類(lèi)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)算法提供改進(jìn)意見(jiàn)。
?。?)完成運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用
4、軟件的實(shí)現(xiàn)。在BLE協(xié)議棧的應(yīng)用層上,結(jié)合操作系統(tǒng)抽象層(OSAL)的運(yùn)行機(jī)制,采用分步執(zhí)行和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的方式,在傳感設(shè)備上完成計(jì)步算法和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)機(jī)的程序設(shè)計(jì)。
?。?)完成運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用規(guī)范的設(shè)計(jì)。在 BLE協(xié)議棧中定義運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)服務(wù),對(duì)該服務(wù)中的特性及特性屬性做出規(guī)范,保證傳感設(shè)備和智能終端對(duì)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)服務(wù)具有統(tǒng)一的理解。
?。?)采用本系統(tǒng)與其他兩款知名智能腕帶產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,以驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能。證明了該
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