計步器用于統(tǒng)計行人步數(shù),是智能手機(jī)的一項(xiàng)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(jī)電池的電量有限并且續(xù)航能力較差,對于在智能手機(jī)端長時間運(yùn)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(fù)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(shí)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(jī)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(jī)后臺持續(xù)運(yùn)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(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)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(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

018年全球智能手機(jī)銷量情況

2圖 1.2 2017-2018 年用戶手機(jī)每日持續(xù)亮屏?xí)r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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)時間的增長，以及智能手機(jī)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(jī)節(jié)能策略，圍繞硬件、軟件開描述，點(diǎn)明了本文從軟件角度降低計步器能耗的目的。最后介紹實(shí)驗(yàn)采用的量工具，充分說明了實(shí)驗(yàn)部分采集的計步器能耗測量結(jié)果真實(shí)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(xiàn)】：
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(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(06)
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[3]計步器APP健身軟件對大學(xué)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(yán)俊.  計算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2016(09)
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[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(yán)曉浪.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(03)
[9]一種基于手機(jī)傳感器自相關(guān)分析的計步器實(shí)現(xiàn)方法[J]. 陳國良,張言哲,楊洲.  中國慣性技術(shù)學(xué)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(xué)學(xué)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(xué) 2018
[2]Android智能手機(jī)能耗機(jī)制分析與建模技術(shù)研究[D]. 何興詩.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3033325