基于MATLAB的多算法融合计步检测系统与性能比较平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，通过加速度传感器数据实现人体步数统计。系统集成了峰值检测法、零交叉法和频域分析法三种算法，进行精度、效率和稳定性的全面性能对比，并提供直观的可视化分析报告。

详 情 说 明

基于多算法融合的计步检测系统与性能比较研究

项目介绍

本项目旨在开发一个基于加速度传感器数据的计步检测系统，通过集成峰值检测、零交叉法和频域分析三种算法，实现高效准确的人体步数统计。系统不仅能够输出各算法的步数检测结果，还能在精度、计算效率和稳定性方面进行全面的性能比较，最终生成可视化分析报告，为不同场景下的算法选择提供数据支持。

功能特性

• 多算法融合：集成峰值检测法（采用动态阈值自适应技术）、零交叉率步态识别方法以及频域分析法（基于FFT的能量分布特征提取）。
• 性能对比：从检测精度（准确率、召回率、F1分数）、计算效率和稳定性三个维度对算法进行量化评估。
• 自适应参数：允许用户配置采样频率和步长阈值等关键参数，以适应不同数据源和场景需求。
• 可视化输出：生成加速度信号与步数标记叠加图、结果对比表及性能评估报告，便于直观分析。

使用方法

1. 准备输入数据：确保加速度数据文件（.mat或.csv格式）包含时间戳和x、y、z三轴加速度数值，并确认采样频率。
2. 配置参数：根据需要调整步长阈值范围等参数（可在代码中直接修改或通过配置文件设置）。
3. 运行主程序：执行主程序文件，系统将自动读取数据、运行三种算法并生成结果。
4. 查看输出：结果将包括步数对比表、时域波形图（标注算法检测点）和性能评估报告（含各项指标及计算耗时）。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b 或更高版本
• 依赖工具包：Signal Processing Toolbox（用于频域分析）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括：数据的读取与预处理，三种计步算法的并行执行，步数检测结果的统计与对比，各项性能指标的定量计算，以及最终结果的可视化图表与报告生成。