超聲波防盜空間預警方法
2023-10-17 02:26:54 3
專利名稱：超聲波防盜空間預警方法
技術領域：
本發明涉及的是一種預警方法。具體地說是一種超聲防盜空間預警方法。
背景技術：
現有的超聲防盜技術主要有(1)利用聲波都卜勒效應探測移動物體，例如，超聲 波防盜報警器(自動化博覽，1999，3期)；基於都卜勒效應的超聲波安防系統(韶關學院學 報，2008,6期)；全自動超聲波都卜勒雙控報警器(CN20613i;3)。然而對於此類技術，當物體 移動速度較慢時，都卜勒頻偏較小，檢測效果不理想。( 利用接收直達聲或反射聲的強度 變化原理來檢測移動物體或空間狀態的改變，例如，超聲波移動物體探測器(集成電路應 用，1994，5期)；超聲波防盜報警器(CN2060002)；超聲波空間動態報警器(CN86105300)。 利用接收直達聲強度的變化來檢測入侵物體，類似於利用兩個相對的紅外線探頭，然而當 物體不通過兩個超聲探頭之間時，系統就不會檢測到物體。而利用反射聲(包括多次反射) 強度變化檢測移動物體或空間狀態的改變時，易受環境噪聲幹擾，且沒有利用發射信號和 接收信號本身的特性，虛警和漏警概率較高，檢測性能受到限制。
發明內容
本發明的目的在於提出一種不易受環境噪聲幹擾，可減少漏警和虛警概率的超聲 波防盜空間預警方法。本發明的目的是這樣實現的包括發射系統和接收系統，發射系統和接收系統之間由電信號同步；發射系統由 信號發生器、功率放大器和發射換能器組成，接收系統由接收換能器、放大器、濾波器、採集 器和信號處理機組成；採集器將接收到的模擬信號轉化為數位訊號並存儲下來，信號處理 機自動預置和檢測系統響應變化；所述自動預置包括(1)周期性發射寬帶脈衝信號，採集接收信號；( 對每次接 收到的信號進行拷貝相關處理得到系統響應並暫存；C3)設定測量次數值當超過該值次數 時，將一定次數的系統響應測量結果進行平均；(4)其平均後的系統響應作為模版並存儲；完成自動預置後啟動檢測系統響應變化過程，所述檢測系統響應變化過程包括 (1)對每次放大濾波後的接收信號數據採集；( 進行拷貝相關處理得到系統響應；(3)以 測量結果與模版差值的平方和作為測度，計算測量結果均與模版測度偏差值；(4)當量值 大於設定閾值時，計數一次，並啟動定時器，若在此後規定的時間段內超過一定的次數時， 則檢測輸出有異常情況觸發報警系統，若在該段時間內沒有超過一定次數則重置計數器和 定時器為零，並繼續監視系統響應。本發明提出了一種超聲防盜空間預警技術，可檢測移動物體或物理環境空間狀態 的改變，本發明利用發射信號和接收信號本身的特性，測量系統響應的變化，它不易受環境 噪聲幹擾，可減少漏警和虛警概率，檢測性能顯著。該技術可以應用於汽車、保險庫(櫃)、 警戒區域等防盜和安保場合。
本發明原理是將預警的物理空間區域看作為一線性系統，在該空間某處的超聲聲 源發射寬帶脈衝信號作為該線性系統的輸入信號，聲信號通過該空間作用後，接收點的接 收信號即為在該聲源激勵下的系統輸出信號，利用拷貝相關處理測量出線性系統的系統響 應，並不斷監測系統響應的變化。當有物體進入、移動或空間區域狀態發生變化時，系統響 應也發生變化，從而達到預警的效果。本發明中的技術關鍵是採用發射寬帶脈衝信號和拷貝相關處理技術測量系統響 應。其技術原理描述如下設發射信號為s(t)，接收信號為y(t)，預警空間作為一線性系統，其系統響應為 h(t)，對應它們頻域表示，即對應的Rmrier變換為Ξ(ω)，Υ(ω)和Η(ω)，ω為數字角頻 率。由線性系統理論可知，Y(CO)=H(CO)S(CO)(1)則其系統響應為
權利要求
1. 一種超聲波防盜空間預警方法，其特徵是包括發射系統和接收系統，發射系統和 接收系統之間由電信號同步，發射系統由信號發生器、功率放大器和發射換能器組成，接收 系統由接收換能器、放大器、濾波器、採集器和信號處理機組成，採集器將接收到的模擬信 號轉化為數位訊號並存儲下來，信號處理機自動預置和檢測系統響應變化；所述自動預置包括(1)周期性發射寬帶脈衝信號，採集接收信號；( 對每次接收到 的信號進行拷貝相關處理得到系統響應並暫存；C3)設定測量次數值當超過該值次數時， 將一定次數的系統響應測量結果進行平均；(4)其平均後的系統響應作為模版並存儲；完成自動預置後啟動檢測系統響應變化過程，所述檢測系統響應變化過程包括(1) 對每次放大濾波後的接收信號數據採集；(2)進行拷貝相關處理得到系統響應；(3)以測量 結果與模版差值的平方和作為測度，計算測量結果均與模版測度偏差值；(4)當量值大於 設定閾值時，計數一次，並啟動定時器，若在此後規定的時間段內超過一定的次數時，則檢 測輸出有異常情況觸發報警系統，若在該段時間內沒有超過一定次數則重置計數器和定時 器為零，並繼續監視系統響應。
全文摘要
本發明提供了一種超聲波防盜空間預警方法。包括發射系統和接收系統，發射系統和接收系統之間由電信號同步，發射系統由信號發生器、功率放大器和發射換能器組成，接收系統由接收換能器、放大器、濾波器、採集器和信號處理機組成，採集器將接收到的模擬信號轉化為數位訊號並存儲下來，信號處理機自動預置和檢測系統響應變化。本發明可檢測移動物體或物理環境空間狀態的改變，利用發射信號和接收信號本身的特性，測量系統響應的變化，它不易受環境噪聲幹擾，可減少漏警和虛警概率，檢測性能顯著。該技術可以應用於汽車、保險庫(櫃)、警戒區域等防盜和安保場合。
文檔編號G08B13/18GK102110337SQ20111004889
公開日2011年6月29日 申請日期2011年3月1日 優先權日2011年3月1日
發明者馮長敏, 孫輝, 徐敏龍, 朱廣平, 馬蘭蘭 申請人:哈爾濱工程大學