基于李代数的人体手臂惯性动作捕捉算法

为了实现实时人体手臂动作捕捉,提出了一种利用惯性传感器实现人体手臂动作捕捉的方法.利用惯性测量单元(IMU)解算出的四元数信息,得到手臂腕部、肘部和肩部关节点的位置.将惯性数据通过蓝牙无线通信方法传到上位机.采用具有毫米级动作捕捉精度的OptiTrack光学动作捕捉设备,得到人体手臂的位置数据,并将其作为基准位置数据.将IMU坐标系下解算出的位置信息变换到OptiTrack坐标系下进行对比.结果表明,该方法适用于自由活动环境下的动作跟踪,具有较高的动作捕捉精度.     

基于一阶惯性滤波的电喷发动机氧传感器老化模拟方法

为节省发动机电喷系统开发过程中的硬件成本,提高氧传感器信号老化性能的稳定性,在现有PCM硬件结构不作改动的前提下,提出通过软件算法进行氧传感器信号老化处理的方法,代替传统的专门硬件老化模拟装置。搭建氧传感器信号老化处理算法架构,设计算法能准确识别信号的跳变沿,并选择合理的时机介入和退出老化处理过程,使用一阶惯性滤波算法对信号进行老化处理。试验结果表明,本文方法能够达到与硬件模拟装置同样的老化效果,并满足国五车载诊断系统(OBD)法规的型式认证要求。     

磁电惯性式传感器的分析与实验研究

在介绍我们研制的惯性磁电传感器的理论基础上,对这种传感器的设计进行了一些有益探讨。同时还介绍了我们在研制过程中采用的一些改进传感器设计和提高其精度的措施,以及对惯性式磁电速度传感器进行实验情况和结果。     

磁电惯性式传感器的分析与实验研究

在介绍我们研制的惯性磁电传感器的理论基础上,对这种传感器的设计进行了一些有益探讨。同时还介绍了我们在研制过程中所采用的一些改进传感器设计和提高其精度的措施,以及对惯性式磁电速度传感器进行实验的情况和结果     

基于可穿戴传感器的舞蹈动作干扰抑制算法

针对可穿戴传感器网络中舞蹈动作捕捉问题,提出一种抑制可穿戴传感器之间干扰的算法。根据舞蹈训练中可穿戴传感器网络架构,通过调整传感器网络的传输时隙和信道,使得受干扰的传感器能够收集周边其他可穿戴传感器网络的传输信息。在不打扰其他网络传输的前提下,重新安排传输时间,以最小化传输时延,利用带宽避免相邻可穿戴传感器网络间的传输时间重叠,从而减少用户之间的干扰。仿真结果表明,该算法能在有多人参预的舞蹈训练中,最小化碰撞概率,使可穿戴传感器网络的吞吐量提高23%。     

MEMS惯性传感器融合的水平姿态解算方法

为获取惯性导航系统的姿态信息,针对MEMS惯性测量单元,设计了基于多传感器信息融合的水平姿态解算方案.在此基础上,提出了一种基于卡尔曼滤波的解决方案:利用陀螺仪测得的角速度更新前一步的姿态角,利用加速度计对重力矢量的观测修正陀螺仪给出的姿态角信息.设计了水平姿态解算试验平台以验证该算法,采用姿态航向参考系统AHRS500GA提供精确姿态角对解算结果进行对照,试验结果表明:在静态、动态条件下该算法均能准确地得到实时水平姿态角,其误差一般小于1°.     

基于机器视觉的3D人体动作识别研究

为了对脑卒中病人的康复训练效果进行评价,针对基于加速度传感器的人体上肢动作识别这一新兴的领域开展研究,提出了一套基于蓝牙4.0的人体上肢姿态采集系统,对患者上肢康复训练中常见的7种运动信息进行采集和姿态识别.系统包括运动信息采集、信号传输、信号去噪声、动作识别等几个主要部分.实验结果表明：将传统的时域特征和过零点特征与上四分位点和下四分位点的特征进行组合,能够更好地将曲肘侧平举与曲臂弯曲静止等动作分开,有效提高识别的准确率.与BP神经网络相比,基于径向基核函数的支持向量机（support vector madine,SVM）分类器具有明显的性能优势,获得了较好的姿态识别性能,交叉验证平均正确识别率可达90%.

     

基于DS-CDMA的捕获技术以及TD-SCDMA中的捕获方法

扩频码序列的同步包括同步捕获(初始同步)和同步跟踪(相位调整)两部分，本文主要阐述了DS-CDMA系统中的码同步捕获。文章着重从捕获方法、性能以及检测器的工作原理分析同步捕获的基本原理；并简要介绍TD-SCDMA系统中码元捕获的一种方法。码元捕获技术指标的衡量，常见的有平均捕获时间，本文便给出了两种(串行和并行积分的滑动相关)方式下平均捕获时间与信噪比的关系。     

一种基于CSI的人体动作计数与识别方法

WiFi信道状态信息（CSI）被广泛应用于被动式（非侵入式）人体行为判断,为使用现有商用设备实现人体连续动作计数与识别,提出了一种Wi-ACR方法.先利用阈值和活动指标检测出一组连续动作发生的区间和时间,再通过peak-find算法统计出动作的数量,并确定每个动作的开始和结束时间;再分别采用基于波形特征的动作识别模型和基于统计特征的动作识别模型,得到动作识别结果.实验评估结果表明,Wi-ACR对动作计数的准确率可达95%,两类识别模型对于2个动作（深蹲和走）的平均识别精准率为90%.     

基于惯性导引的轮式移动机器人的无线控制

移动机器人控制技术的研制是提高我国机器人关键技术的迫切需求。通过理论分析、制定正确的通信协议并结合大量试验,最终实现了移动机器人的无线控制。     

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.     

基于MEMS传感器的人体运动捕捉系统

为了能够准确获取人体在动态时的空间姿态并减轻CPU的密集处理运算,通过采用高精度三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁强计组成数据采集单元,并运用四元数法来解算人体的运动姿态．该系统满足设计要求,且降低了系统硬件的体积．     

非惯性系之间相对运动方程的探讨

从分析非惯性系之间相对运动的特征出发,建立了非惯性系之间的相对运动方程,推导出非惯性系之间相对运动的速度和加速度的变换关系,讨论了两个转动非惯性系之间的相对运动问题,得到了以地球为转动非惯性系的向心加速度表达式.研究表明:计算质点的速度时可以视地球为惯性参考系,但是计算加速度时必须视地球为非惯性参考系.     

非惯性运动下声波的多普勒效应

由于惯性运动的苛刻条件,生活中没有绝对的惯性运动,更多的是非惯性运动; 因此,在生活中应用声波的多普勒效应时,须考虑声源和观察者运动的加速度.本文用时空结合的方法,描述出观察者或声源沿声波方向做匀变速直线运动的多普勒效应及其相应的表达式.结果表明,多普勒效应不仅与观察者相对声源的运动初速度有关,还与其相对加速度有关.     

移动无线传感器网络的能耗均衡路由算法研究

研究了节点移动的无线传感器网络的路由问题,提出了一种能耗更为均衡的改进路由算法.在经典分簇路由算法的基础上进行了改进：一是簇结构的范围限制在自由空间模型的传输临界距离d0半径范围之内,较小范围的簇结构在移动环境能相对保持稳定,还能节省数据传输的能耗;二是簇头采用了复合权值的方式进行选择,权值不仅考虑节点能量,还考虑节点的移动速度和聚集性.仿真实验证明改进后的算法有效提高了无线传感器网络的能耗均衡性,延长了网络的生存时间,节点的数据发送成功率相对于经典分簇路由算法也得到了较大提高.     

可靠传感网聚类路由算法研究

为延缓传感器网络寿命，提高能量使用效率，提出一种新的能效高的可靠聚类路由算法--多类头方法的传感网 聚类路由算法.该算法采用每个类多类头节点共同承担类头节点的作用--收集数据、融合数据并发送数据包到基站，来 解决单类头节点因故障等原因带来的不可靠而导致的能量损失，以及改善网络能量使用效率和提高数据传输可靠性.在仿 真环境下，该算法与单类头方法的聚类路由算法进行了比较，结果表明，该算法改善了能量消耗均衡性，提高了能量使 用效率以及类头节点数据传输可靠性，从而也延长了网络寿命.     

传感器的微型无线测量系统

在分析传感器输出特性基础上,利用精度高和线路简单的高频调频无线传输方法实现了传感器的无线测量系统,发射部分在Ｖ／Ｆ变换的基础上采用了皮尔斯石英晶体调频振荡器并进行了高频放大,接收部分采用了集高频放大,中频放大,低频放大,变频,鉴频等功能于一体的单片接收系统,使整个无线测量系统具有高精度,小尺寸,低功耗等特点。     

国内外无线传感器网络研究透视

无线传感器网络被认为是21世纪最重要技术之一,将会对人类未来生活和生产方式产生深远影响.本文介绍了WSN研究背景,基本原理和主要特点,列举了目前研究关键技术、热点、难点问题、应用前景和未来发展趋势.主要分析了WSN节点定位技术.     

基于Linux的无线网络监听技术

为了改善目前无线网络数据监听技术中存在的严重丢包现象,在Linux环境下提出一种基于Libpcap异步机制的监听新方法,可通过进行IEEE 802.11协议的数据包捕获和过滤模块设计,利用Libpcap机制的BPF过滤器和包转发功能,实现无线网络数据包的有效监听。与普通监听技术相比,基于新方法而设计的体系结构丢包少、效率高,能有效提高网络数据监听效率。     

无线自组传感器网络研究与应用

无线自组传感器网络由分布在一定空间范围的大量自组传感节点组成,节点具有数据感知,信息处理和无线通信能力,节点间以无线多跳的无中心方式连接,网络拓扑动态可变,具有广阔应用前景,是当前网络研究的热点问题之一。阐述了无线自组传感器网络的特点和生成方法,对其广泛的应用前景做了描述。