基于三轴加速度传感器的老人摔倒检测

老人因意外摔倒不能及时救助会造成严重的后果,发生意外时若能及时通知救援人员,可大大降低摔倒后的危险程度.三轴加速度传感器能够采集分析人体摔倒时三个方向的加速度变化特征,以判断老人是否摔倒.主要分析了三轴加速度传感器ADXL345的特点及工作原理,最后提出一种检测老人意外摔倒的方案.     

加速度传感器信号处理算法

随着智能设备的进一步普及和发展,人机交互系统成为研究者关注的重点.本文针对加速度传感器自身的应用特点,设计了一套动作识别系统,利用低维数据实现对人体上肢动作的识别.并通过实验验证了系统自身的识别率.引入互相关矩阵消除数据间的相关性,实现周期信号的正确分割.     

全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验

阐述了全保偏光纤加速度矢量传感器的基本工作原理,进行了三维探头结构设计,对系统的谐振频率和加速度灵敏度进行了理论分析,并进行了一维光纤加速度传感器实验,验证了这种全保偏光纤加速度矢量传感器的谐振频率和加速度灵敏度理论分析和结构设计的合理性.     

基于加速度传感器的计步器设计

为了有效监测人们的运动状况,培养人们适量运动的习惯,以达到健康生活的目的,设计了一种基于加速度传感器的计步器系统.首先利用加速度传感器来获取的加速度原始数据矩阵,然后计算三轴数据的平均绝对值来获取特征矩阵,再对特征矩阵进行峰值检测,通过设定时间间隔阈值、峰值幅度阈值分别滤除临近杂峰干扰、弱动作干扰来获取采样时间段的步数,最后将采样时间段的步数进行累加来获取最终步数.实验结果表明,采用此方法能够准确地获取步态信息,且计步误差低于2%.     

基于MEMS加速度传感器的轴承故障检测

提出了一种通过利用低成本的MEMS加速度传感器进行振动分析,实现检测电动机深沟球轴承多重故障的简易方法。首先分析了轴承多故障特征频率,然后通过快速傅里叶变换算法对轴承出现故障的电动机振动频率进行了分析,从振动频谱中提取故障频率来诊断轴承多重故障的存在。同时,基频分量周围的边带频率分量表明由于故障轴承存在空气间隙。在空载、单相以及失衡电压条件下通过实验对提出的方法进行了研究,结果显示提取出的故障频率与理论值两者十分接近,表明提出的方法能够有效检测并识别出感应电动机的多故障特征。     

微加速度传感器气膜运动方程的求解

用解析法求解了微结构加速度传感器气膜运动方程，其结果可用于微传感器的结构设计和系统分析。     

基于加速度传感器的通信微弱信号放大电路设计

随着互联网的发展,无线通信技术愈加成熟,不断应用到各个领域。在通信过程中可能会产生一些较为微弱的信号,影响信息的接收。基于加速度传感器对通信微弱信号放大电路进行设计,分别设计了系统的硬件和软件两部分,硬件部分由精密仪表放大电路,噪声抑制电路,模数转化电路3部分组成,通过运放原理实现软件部分的设计,实验证明设计的电路能够有效实现微弱信号放大,且消耗的工作成本低,耗时短,具有极高的发展潜力。     

机载传感器加速度状态下可靠性检测系统研究

针对机载传感器加速度状态下性能检测问题,设计并实现了一种机载传感器不同加速度状态下可靠性检测系统。该系统基于离心运动提供加速度原理和RS485通信技术,设计并实现了离心机数据采集系统。实验结果表明,设计的离心机实验平台可靠稳定,能够实现飞机加速度模拟,以及在0-10G不同加速度条件下的传感器输出信号高速采样检测,传感器标准样本临界状态检测准确率达到100%,有效保证传感器在飞机运行过程中的正常工作。     

基于加速度传感的三维光纤矢量水听器实验研究

研制了全光湿端的基于加速度传感的三维光纤矢量水听器，介绍了它的基本结构，测试了加速度灵敏度响应，在水声一级计量站标定了指向性和声压灵敏度，进行了海上试验。实验结果表明，该光纤矢量水听器具有很高的灵敏度、较好的空间指向性和良好的低频响应，并有了初步的海上实用性能。     

基于加速度传感器MMA8451的振动检测仪设计

MMA8451是一款低电压供电,电容式微机械全数字式的传感器,可测量三轴方向的加速度。基于这款高性能的传感器,设计出主从式振动检测仪器。文中介绍了整个电路的设计思路与组成结构,给出了作为前端传感器在虚拟仪器中的应用,并且给出了测试结果。使用主从式对虚拟仪器进行设计,实现了预定目标并且摆脱了虚拟仪器开发对LabView的依赖。     

基于可穿戴式MIMU的波峰-双阈值步数检测算法

惯性导航系统中,行人航迹推算(PDR)算法在位置解算中至关重要,其中步数统计准确程度直接影响行人的定位精度。针对传统波峰-阈值检测法存在伪波峰的影响,提出了一种基于可穿戴式微型惯性测量单元(MIMU)的波峰-双阈值步数检测算法,在行走过程中,对窗函数滤波后的合加速度进行波峰检测,并对波峰进行双阈值限定。检测到波峰满足高阈值时计为有效波峰,且相连波峰间出现低阈值时则计步成功,从而降低伪波峰对计步的影响,实现步数的精确检测。实验结果表明,当MIMU分别佩戴在多种位置时,行人多运动模式下计步精度为98%以上。     

基于惯性传感器的动态步长算法研究

行人步态参数的精确估计是行人自主导航系统和行人健康监测的关键技术之一。针对当前行人自主导航系统中步长估算算法精度低和弱适应性的问题,提出了一种计算行人动态步长算法。首先对行人的步态特征进行分解,利用改进的零速检测确定行人运动状态,采用卡尔曼滤波技术降低惯性传感器中累积误差的影响,再对进行滤波和坐标转换后的加速度进行双重积分,最终得到行人脚尖的运动轨迹。通过采用MTI-700惯性模块设计实验并进行实验验证。结果表明,该文提出的步长算法计算的步长与行人实际步长的误差低于3.0%。与现有的行人动态步长算法相比,该算法首次计算出行人脚尖的运动轨迹,精度较高且适应强,在行人自主导航及行人健康监测领域具有较大的应用价值。     

基于CTGS的高温压电加速度传感器研究

近年来,航空航天领域的飞速发展要求振动测量技术能耐受更高温度,因此高温压电加速度传感器备受关注。通过优化压电晶体切型和设计质量块结构,该文设计并制备了基于硅酸镓钽钙（CTGS）压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为2.2 kHz。在振动频率为100 Hz~1.1 kHz下,常温时传感器的电荷灵敏度基本稳定,平均值为2.44 pC/g（g=9.8 m/s2）。在常温~600 ℃内,传感器的电荷灵敏度基本保持不变,1.1 kHz振动频率下传感器的电荷灵敏度平均值为2.56 pC/g。该传感器能在600 ℃高温下稳定工作。     

基于可变步长的Hopfield神经网络盲检测算法

使用了一种新的激活函数,来提高Hopfield神经网络(Hopfield Neural Network,HNN)的抗干扰性能。为解决采用新激活函数后收敛速度较慢的问题,设计了一种基于可变步长的Hopfield神经网络(Variable Step Hopfield Neural Network,VSHNN)盲检测算法。仿真实验表明,与传统盲检测算法相比,VSHNN盲检测算法加快了能量函数收敛速度,提高了算法的抗干扰性能。     

一种基于三轴加速度的跌倒检测方法

提出了一种新的跌倒检测方法,基于三轴加速度数据和模式识别。这种方法利用MMA7260Q加速度传感器来识别物体运动时的加速度变化。由于在跌倒的过程中,三轴信号包含于宽广的信号区域中,因而文中提出的方法利用加速度峰值和加速度能量曲线来产生三轴加速度信号。利用文中提出的方法可避免由于人体在跌倒时由角度变化而产生的误差。根据实验结果,该方法在检测跌倒发生时的准确率可达90%以上。     

基于压缩感知的步进频雷达目标检测算法

为了解决压缩感知步进频雷达在低信噪比下的目标检测问题,结合传统雷达的恒虚警检测和压缩感知雷达重构思想,建立基于压缩感知的步进频雷达的目标检测模型,利用复近似消息传递消息的特性,提出了一种基于多脉冲的重构算法,并结合恒虚警检测实现了低信噪比下的压缩感知步进频雷达目标检测。仿真结果表明：文中所提的方法提高了检测概率,改善了目标检测性能。     

基于柔性铰链的FBG三维加速度传感器

针对振动测量中三维振动信号测量需要,基于柔性铰链设计了一种光纤光栅(FBG)三维加速度传感器。构建了传感器拾振机构的振动模型,介绍了传感器的结构模型和测量原理,推导了传感器谐振频率和灵敏度理论公式,建立了拾振机构的数学模型,并用MATLAB对传感器拾振机构关键尺寸参数进行优化设计。根据优化后尺寸制作了传感器,通过振动实验对其进行性能测试。实验结果表明：该传感器在X轴、Y轴和Z轴方向的谐振频率分别为673,667和1 376 Hz,工作频率区间分别为0～220 Hz, 0～220 Hz和0～450 Hz,灵敏度分别为72.3,70.2和83.1 pm/g。所设计的传感器具有较好的横向抗干扰能力,能够满足三维振动信号测量的要求。     

网络入侵检测硬件加速研究

针对大流量网络负载下的入侵检测性能瓶颈问题,论文研究和探讨了入侵检测系统的内容检测硬件加速技术,以开源软件Snort为实现平台,采用安全加速芯片对检测系统中最耗费计算资源的特征匹配操作实施加速处理,对实现的硬件加速原型系统给出对比测试实验结果,并进行了分析讨论。