BMAR: 基于气压与运动的信号对齐与细化,用于离线跨设备信号同步
信号处理
2025-01-28 v1
摘要
跨模态信号处理需要精准的信号对齐。虽然单设备上相对简单,但涉及多设备时(如活动监测、健康追踪或运动捕捉),尤其在无需控制环境、数据采集需独立、低功耗且支持长时间运行的情况下,准同步仍具挑战。本文提出 BMAR,一种 novel 同步方法,完全基于记录信号,适用于离线处理。BMAR 在运行时无需设备间无线通信,也无需特定用户输入、动作或行为。它利用佩戴同一人手臂上的设备记录的气压与加速度数据——这些是当今可穿戴设备中廉价且低功耗的传感器。BMAR 首先验证两段记录是否同步,并完成数据轨迹的初步对齐。第二阶段利用加速度测量细化对齐过程,同时考虑设备间时钟漂移。我们的评估显示,三至五个佩戴身上的设备连续记录最多十小时的信号,BMAR 以中位数误差 33.4 毫秒同步所有信号记录,可靠地筛选出不重叠的信号轨迹。最差情况是睡眠时,BMAR 的第二阶段无法利用运动进行细化,因而以中位数误差 3.06 秒对齐信号。
引用
@article{arxiv.2501.16015,
title = {BMAR: Barometric and Motion-based Alignment and Refinement for Offline Signal Synchronization across Devices},
author = {Manuel Meier and Christian Holz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16015},
year = {2025}
}
备注
Accepted at IMWUT Vol. 7 No. 2