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MEMS,也就是微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),它以微电子技术为基础,MEMS是一个多学科交叉的前沿研究领域。经过了几十年的快速发展,MEMS已成为举世瞩目的科学技术领域之一。它涉及到多种学科,比如电子、机械、生物学、医学等,其应用前景及其广阔。论文首先介绍了MEMS的定义,特点以及其发展史。然后提出本文所研究的一种MEMS运动传感器,这种运动传感器具有体积小、功耗低、重量轻、高精度等优点。传统的捕捉与分析人体步态的方法是使用高速图形信号处理设施,但由于设备比较大且移动不方便,这种方法只适合在实验室中使用,同时,这种设备造价比较昂贵。相比而言,本文提出的无线MEMS运动传感器体积很小,方便穿戴在人体各个部位,而且可以适用于各种复杂的环境。论文的主要部分分为两部分,第一部分就是MEMS无线运动传感器硬件系统的介绍,一部分是软件系统的介绍。硬件部分主要介绍了各个模块的电路原理图以及其功能。同时也介绍了相关芯片、模块的选取。软件系统分下位机软件和上位机软件。下位机软件的功能主要是采集9个通道(三轴的加速度,三轴的角速度,三轴的磁场强度)的信号,将这些信号经过一些简单的校准和处理后发送至WIFI模块。上位机软件就负责读取下位机发送过来的数据,读到以后,对这些数据进行算法处理,主要包括对原始数据的标定、校准,四元数的计算以及姿态角的计算。在计算物体运动的姿态角时,本文采用了四元数算法,并与卡尔曼滤波结合在一起。同时采用加速度以及磁场强度抑制陀螺仪的漂移。这种方法使得最终结果更加稳定、准确。