基于静电信号的人体步伐周期长程相关性研究

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摘 要： 人的步伐信号包含着人体身体状态和健康状况等多种重要信息，因此受到越来越多的重视和研究．本 文利用人体携带大量电荷这一特性，通过静电探测器对人体踏步过程中的步伐静电信号进行采集，研究人体步伐在时 间尺度上的变化规律．论文提出一种自相关算法滤除信号中的噪声和干扰，通过相关系数确定步伐中的同相位点，从 而获得精确步伐周期值．通过对步伐周期序列进行分解，得到步伐周期增量绝对值和变化符号两个序列，运用消除趋 势波动分析对原始步伐周期序列及分解后的两个新序列进行分析，得到其长程相关性规律．通过对于实验所采集的多 名测试对象的数据进行分析，发现对于所有被测人员，其步伐周期的增量绝对值序列均呈现出较强的持续正相关，而 其周期变化符号呈现出明显的反相关特性． 关键词： 人体静电；步伐周期；消除趋势波动分析；长程相关性
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: {( a+ A- |6 Y. L* Q4 O8 @      随着社会发展人们对于自身健康状态及社会安全 性给予越来越多的关注，而科学技术的进步使得人们可 以利用各种便携设备和应用程序方便快捷地对自身的 健康状况以及身份信息进行监测［１］．作为人们生活中必 不可少的一项活动，行走时的步态和步伐规律虽然受到 不同个体身高、体重、走路习惯等因素的影响，但同时也 隐藏着丰富的个人身体状态和健康状况的信息［２，３］．所 以，最近几十年人体步伐特征和规律越来越受到研究人 员关注［４］．

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长程相关性