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智能手环计步算法加速度计信号处理全流程.docx
资料介绍
实战项目：智能手环计步算法——加速度计信号处理全流程
1 项目概述
设计一个基于三轴加速度计的计步算法，在MCU上实现从数据采集到步数统计的完整信号处理流程。适用于智能手环和运动监测设备。
2 硬件设计
传感器：LIS3DH（三轴MEMS加速度计，±2g量程，低功耗模式，功耗2μA，I²C接口）。
MCU：nRF52832（BLE SoC，ARM Cortex-M4F），支持BLE通信和低功耗运行。
3 计步算法流程
步骤：数据采集（50Hz采样率）→高通滤波（去除重力分量，截止频率0.5Hz）→加速度幅值计算（√(x²+y²+z²)）→滑动均值滤波（平滑信号）→峰值检测（寻找步态波峰）→步频滤波（排除非步态频率的峰值，有效步频范围0.5—3Hz）→自适应阈值（根据运动强度动态调整阈值）→步数累加。
4 关键算法实现
峰值检测：检测信号从上升变为下降的转折点，且峰值幅度超过自适应阈值。相邻峰值的时间间隔在0.3—2秒之间（对应30—200步/分钟）。
自适应阈值：根据最近50个采样点的最大值和最小值，动态计算阈值=最小值+0.6×(最大值-最小值)。
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| 94_实战项目_智能手环计步算法加速度计信号处理全流程.docx | 37K |
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