文 献 综 述

近年来，基于生物特征进行身份识别的方法已越来越广泛，常用的生物特征识别技术有指纹识别、人脸识别以及语音识别等。而随着现在可穿戴式设备的普及，基于可穿戴的身份识别技术也越来越成为需要。正常人在行走时的步态特征信息具有方便采集、受环境影响小、可持续性等一系列优点。从2005年开始，研究人员便对基于加速度传感器的步态识别做了大量的实验研究。研究表明，不同人在正常行走时的加速度变化尤其是重力方向变化有着明显区别。对正常人行走时加速度信号的采集并提取出能够区分不同人的加速度特征，就可以实现利用步态加速度信息实现对不同人的区分。

基于可穿戴式的步态特征识别技术目前尚不成熟，但是该技术的发展在身份识别、室内定位与导航等方面具有较强的开发前景。

下面就相关技术作简要介绍：

一、信号采集与传输

人在正常行走时，会在上下、左右以及前后的方向上产生不同的加速度信号，而不同的身体部位有着不同的加速度幅值。所以，要使得采集到的加速度信号便于分析，就需要选择合适的传感器安装位置以及传感器的量程，通常传感器可以安装在腰部或者脚踝处。对信号采集频率的选择同样也可能影响步态特征的提取，频率过低会使得加速度信号失真，而频率过高也会使得数据复杂。

数据采集模块的核心处理器使用的ARM-Coterx M3系列的产品#8212;#8212;STM32F103。Coterx M3是一个32位的核，采用了哈佛结构，并选择了适用于为控制器应用的三级流水线，具有高性能、低功耗等特点。而ST公司的STM32F103系列最高支持72MHZ的频率，不同型号产品具有数量不等的SPI、IIC、CAN、ADC、USB等接口。本项目中需要用到的是与射频模块NRF24L01进行通信的SPI接口。

加速度传感器作为一种能够测量加速度的电子设备，在飞行控制，汽车制动检测，地震检测等领域已有广泛应用。由于本次项目需要姿态融合，使用到加速度和陀螺仪数据，所以传感器选择的6轴传感器MPU6050，三轴加速度计数字输出，三轴陀螺仪数字输出。MPU6050具有以下特点：

1.提供最大速率400KHZ的IIC接口；

2.输出的是16 bit ADC 数字信号；