[发明专利]一种用于大学生智能体育体能综合训练控制系统

摘要

本发明属于体育训练用品技术领域，公开了一种用于大学生智能体育体能综合训练控制系统，包括训练平台，训练平台上安装有用于对运动员的血压、心跳、体温进行检测的生命体征探测仪，用于对信号进行分析和处理的中央处理器，用于对处理的视频信息进行展示的显示器，用于对处理的音频信息进行播放的扬声器，用于对环境温度进行检测的温度传感器，用于提醒运动员训练指标的目标信息检测器，安装在训练平台上，实现对训练平台产生震动的振动仪。通过生命体征探测仪对运动员训练过程中的身体变换情况进行检测，并将信号传输至中央处理器，通过中央处理器的分析处理后，通过显示器和扬声器输出，较好的反馈身体的反应情况，更好的实现体能的健康训练。

主权项

1.一种用于大学生智能体育体能综合训练控制系统，其特征在于，该用于大学生智能体育体能综合训练控制系统包括训练平台，训练平台上安装有用于对运动员的血压、心跳、体温进行检测的生命体征探测仪；与生命体征探测仪电连接，用于对信号进行分析和处理的中央处理器；所述中央处理器的信号处理过程包括：(1)对接收到的信号y(t)进行预处理，即先经过采样得到y[n]，然后通过希尔伯特变换进行信号的复包络的恢复；(2)计算信号的零中心归一化瞬时幅度的广义分数阶傅里叶变换的最大值即特征量r1：r1＝max|GFRFT[acn(i),p] |2/Ns；式中，N_s个采样点，为瞬时幅度a(i)的平均值；p为分数阶傅里叶变换的阶数；(3)采用分类器1，设置信号集的判决门限为：其中δlim为区分相邻信号或信号集Y1，Y2的门限值，max(rY1)为Y1的特征量均值的最大值，min(rY2)为Y2的特征值最小值的均值；将信号集合{2ASK、16QAM、2FSK、MSK、QPSK}分为{2ASK}、{16QAM}和{2FSK、MSK、QPSK}三类；设置信号集的判决门限δ1＝0和判决门限δ2将信号集合{2ASK、16QAM、2FSK、MSK、QPSK}分为{2ASK}、{16QAM}和{2FSK、MSK、QPSK}三类，则门限δ2的设置为：其中，max(γ16QAM)为16QAM信号的特征量均值γ16QAM的最大值，min(γ2ASK)为2ASK信号的特征值均值γ2ASK的最小值；计算信号x(t)的分数阶傅立叶变换，其表达式为：式中，Kθ(t,u)为分数阶傅立叶变换的核函数，其表达式为:其中，k取整数，Fθ表示θ角度分数阶傅里叶变换算子，θ＝pπ/2为旋转角度，p为旋转因子，δ(·)为冲击函数；为了将Alpha稳定分布噪声的幅值合理映射到有限区间，同时使信号的相位保持不变，计算信号的广义分数阶傅里叶变换，其表达式为：其中，为一非线性变换，H(·)为希尔伯特变换；与中央处理器电连接，用于对处理的视频信息进行展示的显示器；所述显示器的图像迭代模型表示为：其中，X为目标图像，M为系统矩阵，G为投影数据，i表示迭代次数，Xi表示第i次迭代后得到的迭代结果；λ表示收敛系数，且λ∈(0,1)，M T表示对矩阵M的转置；设置所述目标图像的初始值，并根据预先设置的迭代次数利用所述迭代模型对所述目标图像中的每个像素点进行迭代更新，获取所述目标图像，所述迭代模型中的像素点的当前灰度值与前次迭代的灰度值一致逼近；将目标图像中灰度值小于0的像素点置零；图像迭代的目标函数为：其中，Ri∈RM×N，Δ表示第一非负图像或第二非负图像，RiΔ表示从Δ中提取的图像块，||||2表示2‑范数，||||1表示1‑范数，γ为正则化参数，D表示过完备字典，αi为第i个图像块RiΔ对应的稀疏系数，Γ为所有图像块的稀疏系数集合；与中央处理器电连接，用于对处理的音频信息进行播放的扬声器；与中央处理器电连接，用于对环境温度进行检测的温度传感器；所述温度传感器的量测模型如下：YA(tk‑1)、YA(tk)、YA(tk+1)分别为温度传感器对目标在tk‑1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值，A代表温度传感器，分别为：其中，Y'_A(t_k‑1)、Y'_A(t_k)、Y'_A(t_k+1)分别为传感器A在t_k‑1,t_k,t_k+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置；C_A(t)为误差的变换矩阵；ξ_A(t)为传感器的系统误差；为系统噪声，假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量，噪声协方差矩阵分别为R_A(k‑1)、R_A(k)、R_A(k+1)；与中央处理器电连接，用于提醒运动员训练指标的目标信息检测器；与中央处理器电连接，安装在训练平台上，实现对训练平台产生震动的振动仪。