全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全數(shù)字通過式金屬探測系統(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)字信號處理器,該A/D數(shù)字信號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)射線圈級,該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有接收線圈組,該中央處理器還連接有通訊接口電路。本新型運用軟件無線電技術(shù)使系統(tǒng)具有高度靈活性和開放性,區(qū)分出金屬種類和體積大小,然后作出判決報警;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,實現(xiàn)遠程控制。容易升級更新和擴展系統(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精度。
【專利說明】全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種通過式金屬探測安檢門探測系統(tǒng)的完全數(shù)字化,具體來說是基于軟件無線電技術(shù)的全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通過式金屬探測安檢門,廣泛運用于機場、學(xué)校、法院、車站、會場、工廠、體育館等公共場所,用于公共安全檢查或防盜等。
[0003]目前的金屬探測安檢門主要運用模擬技術(shù),抗干擾能力差,探測精度不夠,硬件體積大、成本高,系統(tǒng)升級和功能擴展困難。在實際運用中,還存在以下缺陷:容易誤報警和漏報警、不能區(qū)分金屬種類、不能準(zhǔn)確定位隱藏的金屬物品、多臺設(shè)備并列排放時容易受干擾
坐寸ο
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于上述狀況,有必要提供一種抗干擾能力強,探測精度高的全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題,提供一種全數(shù)字通過式金屬探測系統(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)字信號處理器,該A/D數(shù)字信號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)射線圈級,該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有接收線圈組,該中央處理器還連接有通訊接口電路。
[0006]該發(fā)射線圈組與該發(fā)射電路之間設(shè)有兩個與該發(fā)射線圈組并聯(lián)的電容Cl、C2,該電容與發(fā)射線圈組組成諧振電路。
[0007]該接收線圈組與該A/D數(shù)字信號處理器之間設(shè)有兩個與該接收線圈組并聯(lián)的電容C3、C4,該電容與接收線圈組組諧振電路。
[0008]該系統(tǒng)還設(shè)有鍵盤,該鍵盤與該中央處理器電性連接。
[0009]該系統(tǒng)還設(shè)有聲光報警器,該聲光報警器與該中央處理器電性連接。
[0010]該A/D數(shù)字信號處理器為FPGA芯片的可編程邏輯器件。
[0011]該中央處理器包括有信號識別模塊、金屬特性表、判決報警模塊和控制模塊,該控制模塊與該聲光報警器電性連接。
[0012]該A/D數(shù)字信號處理器包括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]本實用新型的目的是對現(xiàn)有的通過式金屬探測安檢門探測系統(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)對金屬的分辨能力,提高抗干擾能力和降低硬件成本等,同時使系統(tǒng)容易進行功能擴展和升級。
[0015]本實用新型對發(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)。在接收端直接對載波信號進行AD轉(zhuǎn)換得到數(shù)字載波信號;數(shù)字載波信號經(jīng)過數(shù)字下變頻、抽取濾波、低通濾波和鑒頻等數(shù)字信號處理,得到特征信號;中央處理器對特征信號在進行特征識別,區(qū)分金屬種類和大小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實用新型全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)的原理框圖。
[0018]圖3是本實用新型全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng)的DDS模塊原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式進行詳細的說明。
[0020]如圖1、圖2所示,一種全數(shù)字通過式金屬探測系統(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)字信號處理器B3,該A/D數(shù)字信號處理器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)射線圈級B6,該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路B2連接有接收線圈組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直接對接收的載波信號進行數(shù)字化,得到數(shù)字載波信號,數(shù)字信號處理電路對數(shù)字載波信號進行數(shù)字信號處理,得到特征信號,中央處理器B4對特征信號進行識別,區(qū)分出金屬種類和體積大小,然后作出判決報警,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,實現(xiàn)遠程控制。
[0021]該發(fā)射線圈組B6與該發(fā)射電路BI之間設(shè)有兩個與該發(fā)射線圈組并聯(lián)的電容Cl、C2,該電容Cl、C2與發(fā)射線圈組B6組成諧振電路。
[0022]該接收線圈組B7與該A/D數(shù)字信號處理器B3之間設(shè)有兩個與該接收線圈組B7并聯(lián)的電容C3、C4,該電容C3、C4與接收線圈組B7組成諧振電路。
[0023]該系統(tǒng)還設(shè)有鍵盤,該鍵盤與該中央處理器B4電性連接;該系統(tǒng)還設(shè)有聲光報警器,該聲光報警器與該中央處理器B4電性連接。
[0024]該A/D數(shù)字信號處理器B3為FPGA芯片的可編程邏輯器件;該A/D數(shù)字信號處理器包括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包括有信號識別模塊、金屬特性表、判決報警模塊和控制模塊,該控制模塊與該聲光報警器電性連接,發(fā)射線圈發(fā)射交變信號的情況下,待檢金屬受交變磁場的影響形成交變的電渦流。對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]實施例一
[0028]如圖1至圖3所示,為了說明本實用新型,現(xiàn)在假設(shè)發(fā)射單頻點正弦波信號為:Utl=Acos ω t,則從接收線圈感應(yīng)出信號為Φ就是待檢測金屬的特性參數(shù)。設(shè)本地數(shù)控振蕩器 產(chǎn)生的正交和同相信號分別為:upl=Dcos(_cot),Up2=Dsin(-ω?)。
[0029]將接收線圈中獲取的感應(yīng)信號U1=Ccos(Cot-O)分別與本地數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的正交和同相信號進行乘法運算,即:
【權(quán)利要求】
1.一種全數(shù)字通過式金屬探測系統(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)字信號處理器,該A/D數(shù)字信號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)射線圈級,該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有接收線圈組,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)字通過式金屬探測系統(tǒng),其特征在于:該發(fā)射線圈組與該發(fā)射電路之間設(shè)有兩個與該發(fā)射線圈組并聯(lián)的電容Cl、C2,該電容與發(fā)射線圈組組成諧振電路。
3.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng),其特征在于:該接收線圈組與該A/D數(shù)字信號處理器之間設(shè)有兩個與該接收線圈組并聯(lián)的電容C3、C4,該電容與接收線圈組組諧振電路。
4.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字通過式金屬探測系統(tǒng),其特征在于:該系統(tǒng)還設(shè)有鍵盤,該鍵盤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)字通過式金屬探測系統(tǒng),其特征在于:該系統(tǒng)還設(shè)有聲光報警器,該聲光報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)字通過式金屬探測系統(tǒng),其特征在于:該A/D數(shù)字信號處理器為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)字通過式金屬探測系統(tǒng),其特征在于:該A/D數(shù)字信號處理器包括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)字通過式金屬探測系統(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】G01V3/11GK203551798SQ201320595507
【公開日】2014年4月16日 申請日期: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 申請人:范海洋