計步器用于統(tǒng)計行人步數(shù),是智能手機的一項基礎(chǔ)功能,在健康監(jiān)測、情景感知和行人航跡推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）等領(lǐng)域具有廣泛用途。由于智能手機電池的電量有限并且續(xù)航能力較差,對于在智能手機端長時間運行的計步器來說,研究節(jié)能的計步算法具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文圍繞基于自相關(guān)系數(shù)的計步算法開展研究,根據(jù)其計步誤差分析模型,提出了一種新穎的節(jié)能計步算法,具體包含以下研究內(nèi)容。首先,本文介紹了自相關(guān)系數(shù)計步算法的計步誤差分析模型,在此基礎(chǔ)上引入加速度測量值方差與自相關(guān)系數(shù)相結(jié)合的方法,利用計算加速度測量值方差的低復雜度和低頻率的優(yōu)勢,降低了計步算法的整體能耗,從而實現(xiàn)了一種節(jié)能的計步算法。其次,本文利用Android平臺提供的傳感器調(diào)用機制和服務(wù)組件,根據(jù)不同的計步算法開發(fā)多款計步器APP,并支持在手機后臺持續(xù)運行,為測試不同計步算法性能提供了便利條件。最后,本文開展了大量的實驗,從計步精度和能耗兩個角度評估本文提出的計步算法的性能。實驗結(jié)果表明,節(jié)能計步算法的平均計步精度不僅可以與計步精度較高的自相關(guān)系數(shù)計步算法相媲美,而且還比波峰檢測計步算法高出... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古大學內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

018年全球智能手機銷量情況

2圖 1.2 2017-2018 年用戶手機每日持續(xù)亮屏時長占比分布Figure 1.2 Daily continuous bright screen time of users' smartphones in 2017-2018隨著智能手機上的社交類、資訊類、娛樂類和購物類應(yīng)用軟件的用戶粘性在逐漸加深戶每天使用智能手機的頻率也不斷提升。根據(jù)Trustdata發(fā)布的數(shù)據(jù)表明[9]，2018年上半年戶每日手機亮屏的時長在 2 到 4 小時這一時段所占的比重持續(xù)提升至 26.4%，具體情況 1.2 所示。隨著用戶每天使用智能手機時間的增長，以及智能手機操作系統(tǒng)的設(shè)計策略

為研究對象的理論依據(jù)。其次介紹常用的智能手機節(jié)能策略，圍繞硬件、軟件開描述，點明了本文從軟件角度降低計步器能耗的目的。最后介紹實驗采用的量工具，充分說明了實驗部分采集的計步器能耗測量結(jié)果真實有效。2.1 經(jīng)典計步算法科研人員將計步算法相關(guān)研究主要分為三個領(lǐng)域：時域、頻域和特征聚類[24]，這三個領(lǐng)域中介紹各自領(lǐng)域比較經(jīng)典的計步算法。 時域計步算法上的計步算法與其它兩個領(lǐng)域上的計步算法相比較為簡單，它通過收集離散時速度數(shù)據(jù)并計算步行周期上的加速度信號特征（即閾值），判斷是否計步。時步算法有：自相關(guān)系數(shù)計步算法[20]、波峰檢測計步算法[25]和零速檢測計步算法[

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于加速度量測幅值零速檢測的計步算法研究[J]. 陳國良,楊洲.  武漢大學學報(信息科學版). 2017(06)
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[3]計步器APP健身軟件對大學生健身的利弊分析[J]. 普春旺,白銀龍,楊晨飛.  文體用品與科技. 2017(08)
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[5]Android應(yīng)用能耗漏洞分析技術(shù)綜述[J]. 楊紅麗,姜皓,秦勝潮,張健,嚴俊.  計算機應(yīng)用與軟件. 2016(09)
[6]行人慣性導航零速檢測算法[J]. 費程羽,蘇中,李擎.  傳感器與微系統(tǒng). 2016(03)
[7]低功耗手機計步算法[J]. 宋輝,張榮,王忠民.  西安郵電大學學報. 2016(01)
[8]基于加速度傳感器的無按鍵計步腕表低功耗算法[J]. 李越,黃凱,張曉濛,毛東杰,葛海通,嚴曉浪.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(03)
[9]一種基于手機傳感器自相關(guān)分析的計步器實現(xiàn)方法[J]. 陳國良,張言哲,楊洲.  中國慣性技術(shù)學報. 2014(06)
[10]Android應(yīng)用程序能耗分析與建模研究[J]. 段林濤,郭兵,沈艷,王毅,張文麗,熊偉.  電子科技大學學報. 2014(02)

碩士論文
[1]自相關(guān)系數(shù)計步算法的精度與能耗權(quán)衡研究[D]. 宋健.內(nèi)蒙古大學 2018
[2]Android智能手機能耗機制分析與建模技術(shù)研究[D]. 何興詩.西安電子科技大學 2014



本文編號：3033325