本文關(guān)鍵詞：基于多普勒頻移的非接觸式設(shè)備交互研究　出處：《燕山大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著普適計(jì)算的發(fā)展和智能終端的普及,人們對人機(jī)交互的水平和質(zhì)量不斷提出新的要求,人與設(shè)備之間進(jìn)行交互的信息更加豐富多樣�；趶V泛使用的智能移動(dòng)設(shè)備及其低功耗傳感器,本文提出了一個(gè)在家庭環(huán)境內(nèi)的設(shè)備交互方法,即基于傳感器—麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器收發(fā)高頻聲音,利用新穎的基于多普勒效應(yīng)的聲學(xué)技術(shù),結(jié)合不同的指向手勢動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對家居設(shè)備的互動(dòng)選擇。首先,對多普勒信號(hào)的產(chǎn)生及特征進(jìn)行分析,由于環(huán)境中存在嘈雜和高頻聲波噪音,要成功提取多普勒頻移,需要通過帶通音頻信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的魯棒性。為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速率及頻域分辨率,通過利用欠采樣技術(shù)和短時(shí)傅里葉變換分析隨時(shí)間變化的頻譜,測量多普勒頻移并尋找峰值頻率。其次,在分析多普勒頻移與手勢的映射關(guān)系的基礎(chǔ)上提出新的設(shè)備交互方法。多普勒頻移的正負(fù)可以用來確定手勢的方向,利用頻移變化提出對應(yīng)不同交互場景的手勢類別。利用Goertzel算法進(jìn)行譜峰邊界查找,根據(jù)頻譜中提取的特征,進(jìn)一步得出用戶手勢移動(dòng)的方向,并作為觀測值輸入分類模型中,以實(shí)現(xiàn)用戶手勢的實(shí)時(shí)識(shí)別。再次,鑒于隱馬爾可夫?qū)r(shí)序信號(hào)具有良好的建模能力,采用HMM進(jìn)行手勢識(shí)別,實(shí)現(xiàn)頻移與手勢的對應(yīng)分類。通過估計(jì)設(shè)備之間相對頻移的變化,目標(biāo)設(shè)備估計(jì)測得的頻移值,用戶設(shè)備根據(jù)具體場景和不同手勢設(shè)定的要求做特定手勢,識(shí)別并連接有特定頻移強(qiáng)度的設(shè)備。若一個(gè)非目標(biāo)設(shè)備也位于傳輸范圍內(nèi),可有效避免與其連接。最后,通過多類型移動(dòng)設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù),并設(shè)計(jì)完整的模擬實(shí)驗(yàn)并通過Matlab進(jìn)行仿真,對本論文提出的室內(nèi)設(shè)備交互方法進(jìn)行性能分析。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN912.3

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