基于mems传感器阵列式运动信息获取系统的设计

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2、于ＭＥＭＳ传感器巧列式运动信息获取系统的巧计巧子巧指导教师（姓名Ｖ职務）獅巧數巧申巧学位级别工学硕±专业名巧信号与信烏处理论女提交日期２０１６年５月２０日论文答辩日期２０１６年Ｓ月２２日学位授予日期年月日论女评阅人刮史論扳参、欄委员会主席索分欢２０１６年５月２２日注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ＞的分巧原创巧再明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或

3、撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中＾乂明确方式标明。本黄明的法律责任由本人承担。少论文作者签名：曰期：Ｗ／．／关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包掠①学校有枚保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；②学校可换采论用影印、缩印或其它复制手段复制弁保存学位论文；③学校可允许学位文被查阅或借阅；④学校可レ乂学术交流为目的，复制赠送和交换学位论遵文；⑤学校可ａ公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后守此规定）。如城签导师答名名：曰巧

4、：＾扛火：刮日期：中北大学学位论文基于MEMS传感器阵列式运动信息获取系统的设计摘要近年来，物体运动姿态测量、运动轨迹检测在军用领域和民用领域有着普遍的应用。由于极大降低导航系统成本、功耗和体积，MEMS惯性器件克服了GPS和图像视觉技术复杂的外部条件，而且MEMS惯性器件具有独立性和自主性、不受其他任何设备的影响的优点。运动信息的获取包括加速度和角速度，例如弹道检测、炮管振动检测、人体动作识别，我们往往需要多个节点、并且较长时间的信息量，因此如何完成阵列式传感器数据的传输和保存是本文主要研究的问题。在获取运动信息后，对阵列式传感器运动信息解算原理的研

5、究和对传感器的误差标定是本文研究的另一个内容。针对复杂的物体运动状态检测，本文提出一种能够同时满足阵列式、小体积、长时间、大容量的物体运动检测系统的设计。本系统可同时采集32个节点运动信息，可以获取物体长时间完整的运动参数，同时通过基于FPGA的SOPC（片上系统）控制NANDFLASH存储阵列，以实现小体积、大容量的嵌入式数据存储系统。本文中的微惯性组合选取MPU6050，通过分析微惯性测量组合的误差模型，对微惯性测量组合在不同姿态下的测试结果进行椭球拟合，快速得到全部标定参数，进而求得传感器的零位、灵敏度、非正交误差角对MIMU的输出进行补偿。该方式能在没有

6、精密标定仪器的条件下现场标定，操作简便、快速。将阵列式传感器贴在身体的不同位置，在跑步状态下进行信息采集，发现不同位置的加速度值和角速度值的变化是不一样的，从而验证了传感器阵列式运动信息获取系统的可行性。关键词：MEMS，阵列式，存储模块，误差标定中北大学学位论文DesignofArraySportsInformationAcquisitionSystemBasedonMEMSSensorABSTRACTInrecentyears,theobjectmotionmeasurement,motiondetectionisappliedextensivelyinth

7、efieldofmilitaryandcivilianfields.Duetogreatlyreducecostofnavigationsystem,powerconsumptionandvolume,MEMSinertialdeviceovercomestheGPSandimagevisualtechnologycomplexexternalconditions.AndMEMSinertialdevicehastheindependenceandautonomy,notinfluencedbyanyotherequipment.Sportsinformatio

8、nincludesacc