本文關(guān)鍵詞：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基于多普勒效應(yīng)的目標(biāo)識(shí)別

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【摘要】：近些年來(lái),無(wú)處不在的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛。每個(gè)人手持移動(dòng)手機(jī)也逐漸成為一種普遍的現(xiàn)象,這就導(dǎo)致了更多新的應(yīng)用需求,比如用戶通過(guò)移動(dòng)設(shè)備在近距離范圍內(nèi)進(jìn)行交互。前提需求就是移動(dòng)手機(jī)能夠在近距離范圍內(nèi)選擇出目標(biāo)設(shè)備,本論文提出了一種基于聲波的多普勒效應(yīng)的目標(biāo)設(shè)備識(shí)別方法,且該識(shí)別方式精度高,且無(wú)需其他任何配置。這個(gè)識(shí)別過(guò)程通過(guò)一個(gè)甩動(dòng)手勢(shì)完成,即用戶手持源設(shè)備朝著目標(biāo)設(shè)備甩動(dòng)。其思路是讓目標(biāo)設(shè)備表現(xiàn)出與附近其它設(shè)備不同的特點(diǎn),如果目標(biāo)設(shè)備的特點(diǎn)很明顯而且檢驗(yàn)該特點(diǎn)的方法比較精確,那么目標(biāo)設(shè)備的選擇正確率就比較大。據(jù)此,本論文使用一種基于多普勒效應(yīng)的聲波技術(shù),由于用戶的甩動(dòng),接收設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一個(gè)多普勒頻移,通過(guò)比較計(jì)算出的接收者的多普勒頻移,選擇出多普勒頻移最大的,從而就可以選擇出目標(biāo)設(shè)備。當(dāng)前的移動(dòng)設(shè)備中都有聲波的收發(fā)配置即麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器,因此利用聲波技術(shù)不會(huì)限制該應(yīng)用的使用范圍。為了提高選擇目標(biāo)設(shè)備的精確度,本論文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種帶通信號(hào)處理管道來(lái)對(duì)抗環(huán)境中的噪聲影響;而且使用了FFT算法思想來(lái)估算每個(gè)接收設(shè)備的頻移,然后提出可以采用互模糊函數(shù)的方法來(lái)提高頻移估算的精確度。從而最終選擇出頻移值最大的設(shè)備,就是所要選擇的目標(biāo)設(shè)備�；谏鲜雒枋龅哪繕�(biāo)設(shè)備識(shí)別方法,本論文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)識(shí)別目標(biāo)設(shè)備的系統(tǒng),并且在不同的測(cè)試環(huán)境下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,對(duì)于大部分的應(yīng)用場(chǎng)景,在3米的應(yīng)用范圍內(nèi),該系統(tǒng)能夠獲得平均95%的選擇精確度;在4米的應(yīng)用范圍內(nèi),該系統(tǒng)能夠獲得平均90%的選擇精確度。當(dāng)距離為5米,源設(shè)備與接收設(shè)備之間的角度為30度以上的時(shí)候,設(shè)備選擇的精確度仍然可以達(dá)到85%以上。
【關(guān)鍵詞】：交互 手勢(shì) 移動(dòng)系統(tǒng) 多普勒效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 研究工作的背景與意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 圖像識(shí)別技術(shù)12
• 1.3.2 定位技術(shù)12
• 1.3.3 基于特殊設(shè)備的識(shí)別12-13
• 1.3.4 基于設(shè)備運(yùn)動(dòng)的識(shí)別13-14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.5 本論文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 相關(guān)技術(shù)介紹17-27
• 2.1 多普勒效應(yīng)及其頻移的計(jì)算17-19
• 2.1.1 多普勒效應(yīng)17-18
• 2.1.2 多普勒頻移的計(jì)算18-19
• 2.2 巴特沃茲帶通濾波器工作原理19
• 2.3 采樣方法19-21
• 2.3.1 奈奎斯特采樣19-20
• 2.3.2 過(guò)采樣20
• 2.3.3 欠采樣20-21
• 2.4 互模糊函數(shù)21-22
• 2.5 低功耗監(jiān)聽(tīng)技術(shù)22-24
• 2.5.1 技術(shù)原理22-23
• 2.5.2 喚醒顫動(dòng)的解決23-24
• 2.6 FFT算法24-26
• 2.7 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于多普勒效應(yīng)目標(biāo)識(shí)別的總體設(shè)計(jì)27-33
• 3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)27-28
• 3.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)28-29
• 3.3 系統(tǒng)總體流程設(shè)計(jì)29-30
• 3.4 發(fā)送端流程設(shè)計(jì)30-31
• 3.5 接收端流程設(shè)計(jì)31-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第四章 基于多普勒效應(yīng)目標(biāo)識(shí)別的詳細(xì)設(shè)計(jì)33-51
• 4.1 接收設(shè)備的多普勒頻移檢測(cè)方法33-43
• 4.1.1 音頻信號(hào)的處理33-34
• 4.1.2 將接收信號(hào)進(jìn)行巴特沃茲帶通濾波34-36
• 4.1.3 欠采樣以及欠采樣參數(shù)的選擇方法36-40
• 4.1.4 基于FFT算法估算接收設(shè)備的頻移40-43
• 4.2 目標(biāo)識(shí)別中高精度估算頻差方法43-48
• 4.2.1 互模糊函數(shù)計(jì)算原理44-45
• 4.2.2 互模糊函數(shù)的精確度45
• 4.2.3 利用互模糊函數(shù)方法高精度估算頻移45-48
• 4.3 通過(guò)手機(jī)移位來(lái)提高識(shí)別精確度48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第五章 原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)51-60
• 5.1 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)環(huán)境51-52
• 5.2 發(fā)送端的實(shí)現(xiàn)52-54
• 5.3 接收端的實(shí)現(xiàn)54-59
• 5.3.1 獲取聲波信號(hào)56-57
• 5.3.2 使用濾波器對(duì)獲取到的聲波信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾57-58
• 5.3.3 基于FFT估算頻移58-59
• 5.3.4 基于互模糊函數(shù)的高精度估算頻移59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 目標(biāo)識(shí)別原型系統(tǒng)的測(cè)試及結(jié)果分析60-68
• 6.1 手勢(shì)評(píng)估60-62
• 6.2 實(shí)驗(yàn)裝置62
• 6.3 設(shè)備選擇準(zhǔn)確率測(cè)試62-66
• 6.3.1 距離和角度不同情況下的測(cè)試62-64
• 6.3.2 不同噪聲環(huán)境下的測(cè)試64-65
• 6.3.3 不同情景下的測(cè)試65-66
• 6.4 交互延遲66
• 6.5 本章小結(jié)66-68
• 第七章 總結(jié)與展望68-71
• 7.1 論文總結(jié)68-69
• 7.2 后續(xù)工作展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76

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