多协议 Tracker 系统架构与传感融合实战 第四章 IMU 与 UWB 传感融合框架

第四章 IMU 与 UWB 传感融合框架

摘要
本章深入探讨如何将惯性测量单元（IMU）与超宽带（UWB）模块的数据在嵌入式设备上进行高性能融合，构建一套易扩展、可维护的传感器融合框架。内容覆盖：

1. 传感器驱动设计（I²C 与 SPI 驱动，DMA 与中断）

2. 数据预处理（校准、滤波、时戳对齐）

3. 传感器管理器架构（采样调度、缓冲与队列、任务优先级）

4. 融合算法接口（KF/EKF/UKF 接口与示例）

5. 性能测试与评估（采样率、延迟、精度、CPU 占用）

6. 扩展建议（多传感器融合、机器学习加持）

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目录

1. 4.1 本章导读

2. 4.2 传感器驱动设计

   1. 4.2.1 I²C IMU 驱动（DMA+中断）

   2. 4.2.2 SPI UWB 驱动（片选+IRQ）

3. 4.3 数据预处理

   1. 4.3.1 偏置校准与量程标定

   2. 4.3.2 滤波与去噪（LPF, IIR）

   3. 4.3.3 时戳打点与多源同步