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全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括中央處理器和連接該中央處理器的A/D數(shù)字信號(hào)處理器，該A/D數(shù)字信號(hào)處理器分別連接有發(fā)射電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該發(fā)射電路連接有發(fā)射線(xiàn)圈級(jí)，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有接收線(xiàn)圈組，該中央處理器還連接有通訊接口電路。本新型運(yùn)用軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)使系統(tǒng)具有高度靈活性和開(kāi)放性，區(qū)分出金屬種類(lèi)和體積大小，然后作出判決報(bào)警;所述通訊接口電路是用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，可以接入局域網(wǎng)或直接接入電腦，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。容易升級(jí)更新和擴(kuò)展系統(tǒng)功能；數(shù)字化使相干正交解調(diào)得到保證，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和探測(cè)精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通過(guò)式金屬探測(cè)安檢門(mén)探測(cè)系統(tǒng)的完全數(shù)字化，具體來(lái)說(shuō)是基于軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)式金屬探測(cè)安檢門(mén)，廣泛運(yùn)用于機(jī)場(chǎng)、學(xué)校、法院、車(chē)站、會(huì)場(chǎng)、工廠、體育館等公共場(chǎng)所，用于公共安全檢查或防盜等。
[0003]目前的金屬探測(cè)安檢門(mén)主要運(yùn)用模擬技術(shù)，抗干擾能力差，探測(cè)精度不夠，硬件體積大、成本高，系統(tǒng)升級(jí)和功能擴(kuò)展困難。在實(shí)際運(yùn)用中，還存在以下缺陷:容易誤報(bào)警和漏報(bào)警、不能區(qū)分金屬種類(lèi)、不能準(zhǔn)確定位隱藏的金屬物品、多臺(tái)設(shè)備并列排放時(shí)容易受干擾
坐寸ο
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于上述狀況，有必要提供一種抗干擾能力強(qiáng)，探測(cè)精度高的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中央處理器和連接該中央處理器的A/D數(shù)字信號(hào)處理器，該A/D數(shù)字信號(hào)處理器分別連接有發(fā)射電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該發(fā)射電路連接有發(fā)射線(xiàn)圈級(jí)，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有接收線(xiàn)圈組，該中央處理器還連接有通訊接口電路。
[0006]該發(fā)射線(xiàn)圈組與該發(fā)射電路之間設(shè)有兩個(gè)與該發(fā)射線(xiàn)圈組并聯(lián)的電容Cl、C2，該電容與發(fā)射線(xiàn)圈組組成諧振電路。
[0007]該接收線(xiàn)圈組與該A/D數(shù)字信號(hào)處理器之間設(shè)有兩個(gè)與該接收線(xiàn)圈組并聯(lián)的電容C3、C4，該電容與接收線(xiàn)圈組組諧振電路。
[0008]該系統(tǒng)還設(shè)有鍵盤(pán)，該鍵盤(pán)與該中央處理器電性連接。
[0009]該系統(tǒng)還設(shè)有聲光報(bào)警器，該聲光報(bào)警器與該中央處理器電性連接。
[0010]該A/D數(shù)字信號(hào)處理器為FPGA芯片的可編程邏輯器件。
[0011]該中央處理器包括有信號(hào)識(shí)別模塊、金屬特性表、判決報(bào)警模塊和控制模塊，該控制模塊與該聲光報(bào)警器電性連接。
[0012]該A/D數(shù)字信號(hào)處理器包括DDS模塊(直接數(shù)字頻率合成器)和依次電性連接的A/D采樣控制模塊、抽取濾波器、低通濾波器、鑒頻器、接口控制模塊。
[0013]該A/D采樣控制模塊分別與發(fā)射電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電性連接，該接口控制模塊與該中央處理器電性連接。
[0014]本實(shí)用新型的目的是對(duì)現(xiàn)有的通過(guò)式金屬探測(cè)安檢門(mén)探測(cè)系統(tǒng)的數(shù)字化改造，以克服現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷，提高系統(tǒng)對(duì)金屬的分辨能力，提高抗干擾能力和降低硬件成本等，同時(shí)使系統(tǒng)容易進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí)。
[0015]本實(shí)用新型對(duì)發(fā)射電路的數(shù)字化改造采用了直接數(shù)字頻率合成技術(shù)。在接收端直接對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換得到數(shù)字載波信號(hào)；數(shù)字載波信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字下變頻、抽取濾波、低通濾波和鑒頻等數(shù)字信號(hào)處理，得到特征信號(hào)；中央處理器對(duì)特征信號(hào)在進(jìn)行特征識(shí)別，區(qū)分金屬種類(lèi)和大小。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)的原理框圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)的DDS模塊原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]如圖1、圖2所示，一種全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中央處理器B4和連接該中央處理器B4的A/D數(shù)字信號(hào)處理器B3，該A/D數(shù)字信號(hào)處理器B3分別連接有發(fā)射電路BI和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路B2，該發(fā)射電路BI連接有發(fā)射線(xiàn)圈級(jí)B6，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路B2連接有接收線(xiàn)圈組B6，該中央處理器B4還連接有通訊接口電路B5，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路B2直接對(duì)接收的載波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，得到數(shù)字載波信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理電路對(duì)數(shù)字載波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，得到特征信號(hào)，中央處理器B4對(duì)特征信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，區(qū)分出金屬種類(lèi)和體積大小，然后作出判決報(bào)警，通訊接口電路是用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，可以接入局域網(wǎng)或直接接入電腦，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0021]該發(fā)射線(xiàn)圈組B6與該發(fā)射電路BI之間設(shè)有兩個(gè)與該發(fā)射線(xiàn)圈組并聯(lián)的電容Cl、C2，該電容Cl、C2與發(fā)射線(xiàn)圈組B6組成諧振電路。
[0022]該接收線(xiàn)圈組B7與該A/D數(shù)字信號(hào)處理器B3之間設(shè)有兩個(gè)與該接收線(xiàn)圈組B7并聯(lián)的電容C3、C4，該電容C3、C4與接收線(xiàn)圈組B7組成諧振電路。
[0023]該系統(tǒng)還設(shè)有鍵盤(pán)，該鍵盤(pán)與該中央處理器B4電性連接；該系統(tǒng)還設(shè)有聲光報(bào)警器，該聲光報(bào)警器與該中央處理器B4電性連接。
[0024]該A/D數(shù)字信號(hào)處理器B3為FPGA芯片的可編程邏輯器件；該A/D數(shù)字信號(hào)處理器包括DDS模塊和依次電性連接的A/D采樣控制模塊、抽取濾波器、低通濾波器、鑒頻器、接口控制模塊；該A/D采樣控制模塊分別與發(fā)射電路B1、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路B2電性連接，該接口控制模塊與該中央處理器B4電性連接。
[0025]該中央處理器B4包括有信號(hào)識(shí)別模塊、金屬特性表、判決報(bào)警模塊和控制模塊，該控制模塊與該聲光報(bào)警器電性連接，發(fā)射線(xiàn)圈發(fā)射交變信號(hào)的情況下，待檢金屬受交變磁場(chǎng)的影響形成交變的電渦流。對(duì)不同的金屬其阻抗特性并不相同，物理意義上就等效于分析其阻抗特性的差異。
[0026]因此，分析的目標(biāo)量定為:Z=R+j ω L
[0027]實(shí)施例一
[0028]如圖1至圖3所示，為了說(shuō)明本實(shí)用新型，現(xiàn)在假設(shè)發(fā)射單頻點(diǎn)正弦波信號(hào)為:Utl=Acos ω t,則從接收線(xiàn)圈感應(yīng)出信號(hào)為Φ就是待檢測(cè)金屬的特性參數(shù)。設(shè)本地?cái)?shù)控振蕩器 產(chǎn)生的正交和同相信號(hào)分別為:upl=Dcos(_cot),Up2=Dsin(-ω?)。
[0029]將接收線(xiàn)圈中獲取的感應(yīng)信號(hào)U1=Ccos(Cot-O)分別與本地?cái)?shù)控振蕩器產(chǎn)生的正交和同相信號(hào)進(jìn)行乘法運(yùn)算，即:
【權(quán)利要求】
1.一種全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括中央處理器和連接該中央處理器的A/D數(shù)字信號(hào)處理器，該A/D數(shù)字信號(hào)處理器分別連接有發(fā)射電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該發(fā)射電路連接有發(fā)射線(xiàn)圈級(jí)，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有接收線(xiàn)圈組，該中央處理器還連接有通訊接口電路。
2.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該發(fā)射線(xiàn)圈組與該發(fā)射電路之間設(shè)有兩個(gè)與該發(fā)射線(xiàn)圈組并聯(lián)的電容Cl、C2，該電容與發(fā)射線(xiàn)圈組組成諧振電路。
3.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該接收線(xiàn)圈組與該A/D數(shù)字信號(hào)處理器之間設(shè)有兩個(gè)與該接收線(xiàn)圈組并聯(lián)的電容C3、C4，該電容與接收線(xiàn)圈組組諧振電路。
4.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還設(shè)有鍵盤(pán)，該鍵盤(pán)與該中央處理器電性連接。
5.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還設(shè)有聲光報(bào)警器，該聲光報(bào)警器與該中央處理器電性連接。
6.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該A/D數(shù)字信號(hào)處理器為FPGA芯片的可編程邏輯器件。
7.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該A/D數(shù)字信號(hào)處理器包括DDS模塊和依次電性連接的A/D采樣控制模塊、抽取濾波器、低通濾波器、鑒頻器、接口控制|吳塊。
8.如權(quán)利要求7所述的全數(shù)字通過(guò)式金屬探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該A/D采樣控制模塊分別與發(fā)射電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電性連接，該接口控制模塊與該中央處理器電性連接。
【文檔編號(hào)】G01V3/11GK203551798SQ201320595507
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】范海洋 申請(qǐng)人:范海洋