基于多传感器融合的智能信号分析与控制系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB开发的综合性智能信号分析与控制系统,集成了信号处理、图像分析、数值计算和控制算法四大核心模块。系统能够实时采集多源传感器数据(包括音频信号、视频流和运动传感器数据),通过先进的数字信号处理和计算机视觉技术进行数据预处理与分析,并运用智能控制算法生成精确的控制指令。系统提供完整的可视化界面,可动态展示处理结果和控制效果。
功能特性
- 多源数据采集:支持音频信号(.wav格式,44.1kHz采样率)、三轴加速度数据(100Hz采样率)和实时视频流(640×480分辨率,30fps)的同步采集
- 智能信号处理:采用自适应滤波、小波变换和频谱分析技术进行数据预处理和特征提取
- 机器学习分析:实现信号分类(正常/异常识别)和运动检测功能
- 先进控制算法:基于PID控制理论和状态空间建模生成实时控制指令
- 全面可视化:提供多信号叠加显示、三维运动轨迹动画和实时控制监控界面
使用方法
- 确保MATLAB环境及必要工具箱已正确安装
- 配置传感器输入参数和数据采集设置
- 设置算法参数(滤波器参数、PID增益、处理阈值等)
- 运行主程序启动系统
- 通过可视化界面监控处理结果和控制效果
- 查看生成的分析报告和控制输出数据
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2020b或更高版本
- 必要工具箱:Signal Processing Toolbox, Image Processing Toolbox, Control System Toolbox
- 硬件建议:4GB以上内存,支持实时数据采集的传感器设备
- 输入支持:.wav音频文件、实时视频流、加速度传感器数据
文件说明
主程序文件实现了系统的核心调度功能,包括多传感器数据采集的初始化与协调、四大处理模块(信号处理、图像分析、数值计算和控制算法)的集成调用、实时数据处理流程的控制管理、分析结果的可视化展示以及控制指令的生成与输出。该文件作为整个系统的中枢,确保各个功能模块有序协作并实现完整的智能信号分析与控制流程。