一、实验目的
通过实际数据采集、处理加深对理论知识的理解和掌握,提高学生动手能力。
二、实验原理
- 零漂处理、降噪
- 谱分析
- 滤波
三、实验内容与结果
3.1 数据采集
下载MATLAB APP或其它手机应用,基于手机内置加速度传感器
采集个人行走步态数据。要求如下:
- 首先确定手机最佳摆放位置,确保数据能够被保存并通过MATLAB读取;
- 实验采集分为4组,分别是正常匀速步行、脚跟离地匀速步行、正常匀速跑步、以及正常步行-正常跑步切换,配速自定;
- 采样频率设置为100 Hz,单次采样时长30 s,每组实验采集不少于5次;
注意事项:采集时一定要勾选上加速度传感器,否则采不到所需的数据。
3.2 步态数据去噪
零漂和噪声是实测信号中常见的干扰形式,它们分别是低频过程和平稳随机过程。为保证步态特征分析结果的可靠性,必须对实测信号进行滤波去噪。结合课程所学知识,要求如下:
3.2.1 FFT谱分析
首先对实测信号进行快速傅里叶变换(FFT),通过频谱图形确定滤波器的带通频率;读取数据,有X、Y、Z三个维度,画出时域波形图如下。
(1)采集数据时域波形图实验结果如下: