在加速度计的 XYZ 信号中检测轻敲事件的算法

信息处理 matlab fft 信号检测 模板匹配
2022-02-07 23:19:53

如何在嘈杂的信号中找到重新出现特定形状的信号部分?

我想使用设备提供的 100Hz 3 轴加速度计数据检测点击事件(用户点击设备)。此检测需要在 PC 上进行追溯,而不是在设备中。

一个典型的点击事件有一个独特的形状,大约。像这样:

在此处输入图像描述

自然地,信号可以具有不同的幅度并且是嘈杂的。我需要一种算法来检测具有相似形状的加速度计信号部分。

通过阅读这个论坛,我看到了指向卷积匹配过滤器互相关的提示。因为这些对我来说都是新的:在我开始深入研究其中一个主题之前,我想问问这里的专业人士,首先要朝哪个方向前进。(只是为了避免无用的努力)

作为旁注(可能在稍后的过程中有所帮助):点击将始终发生在设备的同一侧,所以我知道该事件主要在通道 Z 上看到,通道 X 和 Y 仅显示非常小的点击。

1个回答

如果您不熟悉您描述的一些技术,请考虑以下内容

  • 一个简单的矢量幅度+去趋势+阈值就足以在平稳运动的情况下捕获三轴加速度计上的大多数抽头。在此之前不要尝试探索其他技术。
  • 从一个轴轻敲会突出显示该轴的幅度。但是请记住,设备结构是坚固的,并且通过不同的机械阻抗将振动从分接点传输到加速度计,这通常是您不知道的。
  • 由于抽头来自已知方向,因此您会预期一个快速的正趋势(抽头),加上一个槽负趋势(设备的支持)。可以使用积分器或低通滤波器检测这些趋势。
  • 如果您假设期望一些预定义的波形形状,那么您可能有一个非常适合小波和类似技术的应用程序。仅当您对它们有以前的功能背景时,如果过于繁琐,请忽略这些技术。
  • 请注意,某些抽头可能没有预期的波形形状。某些参数识别在一定程度上可能有助于捕获简单的动态。
  • 最后,当您使用任何策略获得积极结果时,您会发现应用学习或训练算法来优化您的方法非常有用。建立良好的模型和参数空间,应用一些Newton Raphson神经网络或任何类似的方法肯定会改善它。