基于光纤光栅的贴身式体感测量开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术的快速发展，人们对健康管理、运动监测、人机交互等领域的需求日益增长，促使可穿戴设备市场蓬勃发展。

体感测量作为可穿戴设备的核心技术之一，其发展水平直接影响着设备的功能和性能。

传统基于电阻、电容等原理的体感传感器存在易受电磁干扰、信号漂移、测量精度低等缺点，难以满足日益增长的应用需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着光纤光栅传感技术的不断发展，其在体感测量领域的应用研究也得到了越来越多的关注。

1. 国内研究现状

国内学者在光纤光栅体感测量方面开展了一些有益的探索，主要集中在以下几个方面：
光纤光栅呼吸监测:研究人员利用光纤光栅对呼吸引起的胸腔压力变化进行监测，实现了对呼吸频率、深度等参数的测量。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.光纤光栅传感器设计与制备:研究适用于贴身式测量的光纤光栅传感器结构，优化光栅参数，探索提高灵敏度、测量范围和稳定性的方法，并进行传感器封装和性能测试。

2.信号采集与处理电路设计:设计信号采集电路，将光纤光栅传感器的光信号转换为电信号，并进行放大、滤波等处理。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研与方案设计阶段:查阅国内外相关文献，了解光纤光栅传感技术、体感测量技术、贴身式传感器设计等方面的最新研究进展，在此基础上，确定研究内容，制定研究方案，并设计基于光纤光栅的贴身式体感测量系统总体方案。

2.光纤光栅传感器设计与制备阶段:根据系统设计需求，研究适用于贴身式测量的光纤光栅传感器结构，选择合适的封装材料，优化光栅参数，并进行传感器制备和性能测试。

3.信号采集与处理电路设计与实现阶段:设计信号采集电路，将光纤光栅传感器的光信号转换为电信号，并进行放大、滤波等处理。

5. 研究的创新点

1.高灵敏度、多功能集成化光纤光栅传感器设计:针对贴身式体感测量的需求，设计新型光纤光栅传感器结构，提高传感器灵敏度和测量范围，并将多种传感功能集成到单个传感器中，实现对多种生理参数和运动参数的同步测量。

2.基于机器学习的体感信号处理算法研究:针对人体体感信号的非线性、非平稳特性，研究基于机器学习的信号处理算法，提高信号降噪效果、特征提取精度和模式识别准确率，实现对人体健康状况和运动状态的精准评估。

3.面向应用场景的系统集成与应用示范:将研制的传感器、电路和算法进行系统集成，构建完整的贴身式体感测量系统，并针对人体健康监测、运动状态监测、人机交互等典型应用场景，开展应用示范研究，验证系统的有效性和实用性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.李玉权,姜清华,赵云峰,等.光纤光栅传感器及其应用[j].光学仪器,2018,40(05):1-12.

2.王强,刘建平,王巍,等.光纤光栅传感器技术研究进展[j].传感技术学报,2017,30(11):1601-1608.

3.王晓雷,刘铁根.光纤光栅传感技术的发展与应用[j].传感技术学报,2019,32(09):1281-1292 1302.