基于CSI的人體呼吸檢測與分類技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2023-04-30 00:23
在人類的各種日;顒又,呼吸活動參數(shù)是生命體征信息的重要指標(biāo)。目前的呼吸檢測系統(tǒng)采用的檢測方法主要分為接觸式和非接觸式,其中接觸式方法普遍會影響用戶的舒適性,并且使用場景具有局限性。非接觸式方法之中,電磁波檢測法相對而言性能較好,但是傳統(tǒng)的電磁波檢測法依賴于復(fù)雜和昂貴的硬件設(shè)備,限制了其普遍性與實用性。針對這些問題,提出了采用基于信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)技術(shù)的人體呼吸電磁波檢測方法,該方法價格低廉、具有良好的精確度和魯棒性。另外,在CSI數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,研究了呼吸運動的分類問題。為了解決傳統(tǒng)呼吸檢測方法存在的問題,首先,對CSI技術(shù)進行了可行性分析;然后,建立了一種呼吸信息提取模型;最后,進行了實驗,采集了人體呼吸的CSI數(shù)據(jù)和作為對照的應(yīng)變式呼吸傳感器的數(shù)據(jù),為人體呼吸信息的檢測和呼吸運動的分類提供了理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來源。針對人體呼吸信息的檢測,首先,根據(jù)CSI數(shù)據(jù)的特征,比較了傅立葉變換、Gabor變換、小波變換、巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、卡爾曼濾波等幾種傳統(tǒng)的濾波算法后,采用小波變換的濾波方法;然后,提出了一種合適的閾值濾波...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀
1.2.1 呼吸信號檢測方法
1.2.2 呼吸信號分類方法
1.3 論文研究內(nèi)容
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 CSI技術(shù)的研究與實驗
2.1 CSI檢測系統(tǒng)原理
2.1.1 從RSSI到CSI
2.1.2 CSI簡介
2.1.3 RSSI與CSI對比
2.1.4 OFDM-MIMO技術(shù)
2.1.5 信道狀態(tài)信息建模與提取方法
2.2 數(shù)據(jù)采集
2.2.1 CSI數(shù)據(jù)的采集
2.2.2 對照數(shù)據(jù)的采集
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于CSI的呼吸信息提取
3.1 呼吸信息提取整體流程圖及評價指標(biāo)
3.1.1 呼吸信息提取的整體流程圖
3.1.2 呼吸信息提取的性能評價指標(biāo)
3.2 呼吸數(shù)據(jù)獲取的預(yù)處理
3.3 呼吸數(shù)據(jù)的提取
3.3.1 濾波方法
3.3.2 濾波技術(shù)的參數(shù)設(shè)置
3.3.3 結(jié)果分析
3.4 小波濾波的改進
3.4.1 改進方法原理
3.4.2 閾值獲取及處理方式
3.4.3 結(jié)果比較
3.4.4 結(jié)果分析
3.5 不同姿態(tài)的結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于CSI的呼吸活動分類
4.1 分類模型
4.1.1 機器學(xué)習(xí)分類
4.1.2 呼吸分類模型訓(xùn)練的流程圖
4.2 分類性能評價指標(biāo)
4.3 CSI數(shù)據(jù)分類的預(yù)處理
4.4 幾種分類算法的比較
4.5 分類算法的預(yù)處理改進
4.6 不同參數(shù)對分類模型的影響
4.6.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
4.6.2 參數(shù)設(shè)置
4.6.3 結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3806041
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀
1.2.1 呼吸信號檢測方法
1.2.2 呼吸信號分類方法
1.3 論文研究內(nèi)容
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 CSI技術(shù)的研究與實驗
2.1 CSI檢測系統(tǒng)原理
2.1.1 從RSSI到CSI
2.1.2 CSI簡介
2.1.3 RSSI與CSI對比
2.1.4 OFDM-MIMO技術(shù)
2.1.5 信道狀態(tài)信息建模與提取方法
2.2 數(shù)據(jù)采集
2.2.1 CSI數(shù)據(jù)的采集
2.2.2 對照數(shù)據(jù)的采集
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于CSI的呼吸信息提取
3.1 呼吸信息提取整體流程圖及評價指標(biāo)
3.1.1 呼吸信息提取的整體流程圖
3.1.2 呼吸信息提取的性能評價指標(biāo)
3.2 呼吸數(shù)據(jù)獲取的預(yù)處理
3.3 呼吸數(shù)據(jù)的提取
3.3.1 濾波方法
3.3.2 濾波技術(shù)的參數(shù)設(shè)置
3.3.3 結(jié)果分析
3.4 小波濾波的改進
3.4.1 改進方法原理
3.4.2 閾值獲取及處理方式
3.4.3 結(jié)果比較
3.4.4 結(jié)果分析
3.5 不同姿態(tài)的結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于CSI的呼吸活動分類
4.1 分類模型
4.1.1 機器學(xué)習(xí)分類
4.1.2 呼吸分類模型訓(xùn)練的流程圖
4.2 分類性能評價指標(biāo)
4.3 CSI數(shù)據(jù)分類的預(yù)處理
4.4 幾種分類算法的比較
4.5 分類算法的預(yù)處理改進
4.6 不同參數(shù)對分類模型的影響
4.6.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理
4.6.2 參數(shù)設(shè)置
4.6.3 結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3806041
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