基于CSI的人体呼吸检测与分类技术的研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:socks2010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在人类的各种日常活动之中,呼吸活动参数是生命体征信息的重要指标。目前的呼吸检测系统采用的检测方法主要分为接触式和非接触式,其中接触式方法普遍会影响用户的舒适性,并且使用场景具有局限性。非接触式方法之中,电磁波检测法相对而言性能较好,但是传统的电磁波检测法依赖于复杂和昂贵的硬件设备,限制了其普遍性与实用性。针对这些问题,提出了采用基于信道状态信息(Channel State Information,CSI)技术的人体呼吸电磁波检测方法,该方法价格低廉、具有良好的精确度和鲁棒性。另外,在CSI数据的基础之上,研究了呼吸运动的分类问题。为了解决传统呼吸检测方法存在的问题,首先,对CSI技术进行了可行性分析;然后,建立了一种呼吸信息提取模型;最后,进行了实验,采集了人体呼吸的CSI数据和作为对照的应变式呼吸传感器的数据,为人体呼吸信息的检测和呼吸运动的分类提供了理论基础和数据来源。针对人体呼吸信息的检测,首先,根据CSI数据的特征,比较了傅立叶变换、Gabor变换、小波变换、巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、卡尔曼滤波等几种传统的滤波算法后,采用小波变换的滤波方法;然后,提出了一种合适的阈值滤波方法,对小波变换进行了改进,实现了提取的呼吸信息的相对误差低于7%,同时还具有良好的鲁棒性,达到了较好的检测效果。针对人体呼吸运动的分类,比较了J48决策树、K近邻、支持向量机、BP神经网络、朴素贝叶斯等5种分类算法的结果后,选择了BP神经网络作为呼吸运动分类算法;针对此算法,提出了一种新的预处理方法,即获取每一层小波系数的协方差值作为小波域特征值,使预处理后的特征值更加差异化,最终使此算法的分类准确度达到了99.22%。之后,对神经网络进行调参,使分类模型最优化,准确度达到了99.78%。
其他文献
青少年在业余篮球比赛中出现伤害,是否需要承担过失责任,不同法院就此立场并不一致。在侵权法理论上,就自甘冒险与过失之关系,存在着态度模糊的肯定说和折衷说两种认知。体育
高职院校的校企合作是一种以人才需求为导向、校企双方共同参与人才培养的过程。通过阐述校企深度合作的探索历程和实践经验,力求为高职院校提高办学能力,探索适合各专业发展
目的 探讨妊娠合并甲状腺机能亢进(以下简称甲亢)的观察与护理方法。方法 对2001—2005年住院分娩的产妇,选择其中妊娠合并甲亢32例,作回顾性分析。结果 甲亢合并早孕者16例,发生
目的:探讨妊娠合并甲状腺机能亢进的临床护理干预。方法:选取笔者所在医院2010年2月-2011年2月收治的妊娠合并甲状腺机能亢进患者48例,随机分成对照组24例,观察组24例,对照组进行
目的调查惠州市精神病患者病情复发的社会支持情况。方法选择2014年1~12月惠州市第二人民医院精神科342例治愈出院的康复期精神病患者,于出院日、出院1年时采用社会支持评定
改革开放以来我国经济快速发展,取得了举世瞩目的成就,但也带来了环境恶化、资源短缺等严重问题.在考虑能源和环境的双重约束后,我国经济增长效率从高到低依次为东部、东北、
目的分析消化道早癌的临床及病理学特征。方法收集2013~2017年接受内镜黏膜下剥离术(endoscopic submucosal dissection,ESD)治疗的消化道早癌患者343例,共385个标本,观察其
目的:检测增龄性胸腺萎缩过程中miR-194与PTPN12的表达水平变化,并分析二者相互作用,阐明其中的分子调节机制。方法:选用C57BL/6小鼠,分为4组:1月龄组、6月龄组、10月龄组和1
高校离退休老年人是同龄人中具有较高思想和经济独立的群体,且子女大部分在远离父母的地方工作,故其空巢率更高,有的高校甚至达80%。高校空巢老人心理健康状况较差,以北京市
《学记》乃古代教育经典之作,对语文教育的教学原则、教学方法以及教学经验起到借鉴之用。文章从三方面阐释了《学记》中关于语文教育的师学之道,首先强调以教为本,指出教育对国