專利名稱：極低頻發(fā)射與接收系統(tǒng)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種極低頻發(fā)射與接收系統(tǒng)及裝置，更 具體地，涉及一種用于管道移動(dòng)機(jī)器人示蹤定位的系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù)：
極低頻信號(hào)是指頻率在3Hz 30Hz范圍內(nèi)的信號(hào)，由于其對(duì)金屬、海水、土層等介 質(zhì)具有良好的穿透性而得到了廣泛的應(yīng)用。例如，近幾年來(lái)，基于極低頻磁場(chǎng)信號(hào)的管道移 動(dòng)機(jī)器人示蹤定位方法就在管道缺陷無(wú)損檢測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，基于極低 頻磁場(chǎng)信號(hào)的管道移動(dòng)機(jī)器人示蹤定位系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)射機(jī)與信號(hào)接收機(jī)兩部分。管道內(nèi) 的機(jī)器人不斷地以2米/秒 8米/秒的速度移動(dòng)，裝在機(jī)器人上的信號(hào)發(fā)射機(jī)不斷地發(fā) 射23Hz的極低頻單頻磁場(chǎng)信號(hào)。該信號(hào)可穿透金屬管道和土壤層到達(dá)地面的接收機(jī)。接收 機(jī)先對(duì)接收到的微弱信號(hào)進(jìn)行選頻放大并濾除帶外噪聲，然后根據(jù)放大濾波之后的信號(hào)進(jìn) 行檢測(cè)判決，給出判決結(jié)果。如果接收機(jī)檢測(cè)到發(fā)射機(jī)發(fā)出的23Hz極低頻單頻磁場(chǎng)信號(hào)， 則記錄當(dāng)前時(shí)間為管道機(jī)器人通過其下方的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)管道移動(dòng)機(jī)器人的示蹤定位。目前現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是現(xiàn)有的極低頻示蹤定位系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)主要為正弦波振蕩 器，其頻率穩(wěn)定性差、波形幅度漸入恒幅。并且，目前系統(tǒng)的接收機(jī)主要基于接收信號(hào)的包 絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)，其在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)與漏報(bào)，因此可靠性差且無(wú)法滿足實(shí)時(shí)性要 求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，并且能夠?qū)崿F(xiàn)極低頻微弱信號(hào)的 實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出一種極低頻發(fā)射機(jī)，包括電池組；與所述電 池組相連的發(fā)射線圈；分別與所述發(fā)射線圈和所述電池組相連的控制開關(guān)；和與所述控制 開關(guān)相連接的控制器，所述控制器按照固定頻率控制所述控制開關(guān)的開啟，以產(chǎn)生主頻為 所述固定頻率的極低頻三角波磁場(chǎng)信號(hào)。本發(fā)明另一方面還提出了一種極低頻接收機(jī)，包括用于供電的電池組；用于接 收空間磁場(chǎng)信號(hào)的第一接收線圈；與所述第一接收線圈相連接的第一放大濾波電路，用于 對(duì)所述接收線圈接收的信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，得到想要的極低頻信號(hào)；AD轉(zhuǎn)換器，用于將 所述第一放大濾波電路得到的極低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；和與所述AD轉(zhuǎn)換器相連的檢 測(cè)模塊，用于以預(yù)設(shè)定的周期計(jì)算所述數(shù)字信號(hào)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，并根據(jù)所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和 持續(xù)點(diǎn)數(shù)判斷是否檢測(cè)到發(fā)射機(jī)的信號(hào)。本發(fā)明再一方面還提出了一種極低頻信號(hào)發(fā)射接收系統(tǒng)，包括上述的極低頻發(fā)射 機(jī)和上述的極低頻接收機(jī)。其中，該系統(tǒng)可用于管道移動(dòng)機(jī)器人的示蹤定位。通過本發(fā)明實(shí)施例對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的改進(jìn)，使得發(fā)射機(jī)能夠輸出主頻為23Hz 的極低頻三角波信號(hào)，并且由于發(fā)射機(jī)的主電路為數(shù)字電路，因此波形的頻率穩(wěn)定性高、幅值恒定，另外由于接收機(jī)采用基于估計(jì)信號(hào)功率和觀測(cè)信號(hào)功率比的新型檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和配 套的檢測(cè)判決方法，因此本發(fā)明提出的接收機(jī)可對(duì)動(dòng)態(tài)范圍大、持續(xù)時(shí)間短、幾乎被窄帶噪 聲淹沒的極低頻微弱磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠的檢測(cè)。本發(fā)明實(shí)施例的極低頻發(fā)射與接收裝置的性能如下(1)實(shí)時(shí)性在采樣率仁=1000Hz，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度N = 750，采樣周期1； = 0.758，在1 秒左右就會(huì)給出準(zhǔn)確的檢測(cè)判決結(jié)果。(2)準(zhǔn)確性在峰值信噪比為PSNR = 3dB,發(fā)射機(jī)移動(dòng)速度5m/s，數(shù)據(jù)N = 750，采 樣率fs = 1000Hz，判決門限n = 0. 5，持續(xù)點(diǎn)數(shù)M = 300的條件下，恒虛警概率為PCFAK = 4%，檢測(cè)概率達(dá)PD = 98% 0本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明實(shí)施例的極低頻發(fā)射機(jī)的原理圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的極低頻接收機(jī)的原理圖；圖3為噪聲波形與檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算結(jié)果；圖4為信號(hào)疊加噪聲后的波形與檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算結(jié)果；圖5為本發(fā)明的接收機(jī)恒虛警概率與判決參數(shù)(門限，持續(xù)點(diǎn)數(shù))的關(guān)系結(jié)果；圖6為本發(fā)明的接收機(jī)檢測(cè)檢測(cè)概率與判決參數(shù)(門限，持續(xù)點(diǎn)數(shù))的關(guān)系結(jié)果。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。目前對(duì)于極低頻信號(hào)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)將會(huì)遇到以下難點(diǎn)(1)移動(dòng)機(jī)器人中發(fā)射機(jī)發(fā)射的極低頻信號(hào)功率有限、波形質(zhì)量不高；(2)因發(fā)射機(jī)處于移動(dòng)狀態(tài)、磁場(chǎng)信號(hào)隨著接收距離的增加迅速衰減，接收的信號(hào) 動(dòng)態(tài)范圍大；(3)接收機(jī)可捕捉信號(hào)的持續(xù)時(shí)間隨發(fā)射機(jī)移動(dòng)的速度增大而變短；(4)信號(hào)的頻譜與窄帶高斯噪聲的頻譜所占用的帶寬差異甚小。因此，接收機(jī)的接收到的信號(hào)通常是動(dòng)態(tài)范圍大、持續(xù)時(shí)間短、被窄帶噪聲幾乎淹 沒的微弱信號(hào)，這將對(duì)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)造成很大的困難。為了克服這些困難，本發(fā)明同時(shí)對(duì)目前的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均做出改進(jìn)，使得本發(fā) 明的發(fā)射機(jī)可以產(chǎn)生高質(zhì)量的波形，本發(fā)明的接收機(jī)可以實(shí)現(xiàn)極低頻微弱信號(hào)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確 檢測(cè)。另外，還需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提出的極低頻發(fā)射與接收的系統(tǒng)及裝置 不僅可以應(yīng)用于管道移動(dòng)機(jī)器人示蹤定位方面，還可應(yīng)用于其他領(lǐng)域中，例如海底隧道的檢測(cè)、海洋中的極低頻磁場(chǎng)通信等。以下就以具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行介紹，但是需要說(shuō)明的是以下實(shí)施例僅 是本發(fā)明的優(yōu)選方式，并不是說(shuō)僅能通過以下實(shí)施例實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì) 以下實(shí)施例做出的等同的修改或變換均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例的極低頻發(fā)射機(jī)的原理圖。該極低頻發(fā)射機(jī)包括電 池組100，與電池組100相連的發(fā)射線圈200，分別與發(fā)射線圈200和電池組100相連的控 制開關(guān)300，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制開關(guān)300可為M0SFET管，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員 也可以采用其他開關(guān)器件。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，電池組100可為鋰電池組。在本 發(fā)明中，該極低頻發(fā)射機(jī)還包括控制控制開關(guān)300的控制器400，控制器400按照固定頻率 控制控制開關(guān)300的開啟，以產(chǎn)生主頻為固定頻率的極低頻三角波磁場(chǎng)信號(hào)。在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中，上述固定頻率為23Hz，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員還可選擇其他頻率，同樣也應(yīng)包 含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。如果控制開關(guān)300為M0SFET管，則控制器400與M0SFET管 的柵極相連接。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器400可選擇單片機(jī)，當(dāng)然也可以選擇其他控制器 件。本發(fā)明中的M0SFET管工作于通斷狀態(tài)，相對(duì)于輸出正弦波波形而言，波形過渡時(shí) 間極短。另外上述發(fā)射機(jī)的主電路為數(shù)字電路，因此波形的頻率穩(wěn)定性高、幅值恒定，波形 的規(guī)范性好。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例的極低頻接收機(jī)的原理圖。該極低頻接收機(jī)包括用 于供電的電池組510(如鋰電池組)、用于接收空間磁場(chǎng)信號(hào)的第一接收線圈520、與第一接 收線圈520相連接的第一放大濾波電路530，第一放大濾波電路530可用于對(duì)第一接收線圈 520接收的信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，得到想要的極低頻信號(hào)，例如如果選擇23Hz，則第一放大 濾波電路520對(duì)中心頻率為23Hz的信號(hào)進(jìn)行選頻放大。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該極低頻接收機(jī)還包括AD轉(zhuǎn)換器，用于將第一放大濾 波電路530得到的極低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該AD轉(zhuǎn)換器可以是單獨(dú)器件，也可以集成 到檢測(cè)模塊540中，在圖2中AD轉(zhuǎn)換器集成到檢測(cè)模塊540中。該極低頻接收機(jī)還包括檢測(cè)模塊540，用于以預(yù)設(shè)定的周期計(jì)算AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的 數(shù)字信號(hào)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，并根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和持續(xù)點(diǎn)數(shù)判斷是否檢測(cè)到發(fā)射機(jī)的信號(hào)。在 本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該檢測(cè)模塊540為具有AD單元的DSP，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員 還可選擇其他計(jì)算單元，在該實(shí)施例中，DSP的軟件程序按照極低頻單頻微弱信號(hào)的實(shí)時(shí)檢 測(cè)方法每隔1ms計(jì)算一次檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\，然后按照預(yù)先設(shè)定的判決門限值n與持續(xù)點(diǎn)數(shù)M 進(jìn)行檢測(cè)判決，給出判決結(jié)果。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)極低頻接收機(jī)可以同時(shí)從兩個(gè)接收線圈中獲 取信號(hào)，以提高信號(hào)檢測(cè)的可靠性，如圖2所示，還可包括第二接收線圈550和第二放大濾 波電路560。極低頻磁場(chǎng)信號(hào)接收機(jī)對(duì)采樣信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)算法如下混有噪聲的極低頻單頻正弦信號(hào)的觀測(cè)數(shù)據(jù)為<formula>formula see original document page 6</formula>其中<formula>formula see original document page 6</formula>，頻率 f0 為 23Hz，fs為信號(hào)抽樣頻率，A為幅值(未知)，小為相位(未知),n(k)為窄帶高斯噪聲。為實(shí)現(xiàn)對(duì)極低頻單頻正弦信號(hào)的檢測(cè)，構(gòu)造檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\，具體步驟為
步驟1，計(jì)算N點(diǎn)觀測(cè)信號(hào)x (k) (k = 0，1，. . .，N-1)的功率Px
步驟2，估計(jì)極低頻單頻正弦信號(hào)的幅值i .其中，<formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula>步驟3，估計(jì)信號(hào)的功率其中，Pf= A2/2步驟4，計(jì)算檢測(cè)判決的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量入，其中，Y=P/PX步驟5，將檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量入與設(shè)定的判決門限值n比較，并檢查持續(xù)點(diǎn)數(shù)M。如果 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\大于判決門限n的點(diǎn)數(shù)大于等于M，則判斷有信號(hào)存在；反之，如果檢驗(yàn)統(tǒng) 計(jì)量\大于判決門限n的連續(xù)點(diǎn)數(shù)小于M，則判斷無(wú)信號(hào)存在。步驟6，以圖形顯示檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和判決結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例的極低頻接收機(jī)采用基于估計(jì)信號(hào)功率和觀測(cè)信號(hào)功率比的新型 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和配套的檢測(cè)判決方法，可對(duì)動(dòng)態(tài)范圍大、持續(xù)時(shí)間短、幾乎被窄帶噪聲淹沒的 極低頻微弱磁場(chǎng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)可靠檢測(cè)。另外，本發(fā)明還提出了一種極低頻信號(hào)發(fā)射接收系統(tǒng)，包括上述的極低頻發(fā)射機(jī) 和上述的極低頻接收機(jī)，該系統(tǒng)可以用于管道移動(dòng)機(jī)器人的示蹤定位。以下就以具體實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方式對(duì)本發(fā)明的有益效果進(jìn)行驗(yàn)證。如圖3所示，為噪 聲波形與檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算結(jié)果。圖3(a)為噪聲的信號(hào)波形，圖3(b)為采用本發(fā)明的極 低頻微弱信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)算法對(duì)此噪聲波形的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量X的計(jì)算結(jié)果。圖4為信號(hào)疊加 噪聲后的波形與檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算結(jié)果。圖4(a)為發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的極低頻信號(hào)波形，圖4(b) 為圖4(a)中的波形疊加圖3(a)的噪聲后的波形，圖4(c)為采用本發(fā)明的極低頻微弱信號(hào) 實(shí)時(shí)檢測(cè)算法對(duì)信號(hào)加噪聲情況的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量X的計(jì)算結(jié)果?？梢姡瑘D3中噪聲的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\的計(jì)算結(jié)果明顯偏小，而圖4中信號(hào)的檢驗(yàn)統(tǒng) 計(jì)量X的計(jì)算結(jié)果偏大且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。圖3和圖4說(shuō)明即使在信號(hào)的包絡(luò)完全被噪聲 淹沒的情況下，本發(fā)明提出的信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)仍可以非常可靠地區(qū)分信號(hào)與噪聲。圖5 是本發(fā)明的接收機(jī)恒虛警概率與判決參數(shù)(門限，持續(xù)點(diǎn)數(shù))的關(guān)系結(jié)果，圖6是本發(fā)明的 接收機(jī)檢測(cè)檢測(cè)概率與判決參數(shù)(門限，持續(xù)點(diǎn)數(shù))的關(guān)系結(jié)果。通過本發(fā)明實(shí)施例對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的改進(jìn)，使得發(fā)射機(jī)能夠輸出主頻為23Hz 的極低頻三角波信號(hào)，并且由于發(fā)射機(jī)的主電路為數(shù)字電路，因此波形的頻率穩(wěn)定性高、幅 值恒定，另外由于接收機(jī)采用基于估計(jì)信號(hào)功率和觀測(cè)信號(hào)功率比的新型檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和配 套的檢測(cè)判決方法，因此本發(fā)明提出的接收機(jī)可對(duì)動(dòng)態(tài)范圍大、持續(xù)時(shí)間短、幾乎被窄帶噪聲淹沒的極低頻微弱磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠的檢測(cè)。本發(fā)明實(shí)施例的極低頻發(fā)射與接收裝置的性能如下(1)實(shí)時(shí)性在采樣率仁=1000Hz，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度N = 750，采樣周期1； = 0.758，在1 秒左右就會(huì)給出準(zhǔn)確的檢測(cè)判決結(jié)果。(2)準(zhǔn)確性在峰值信噪比為PSNR = 3dB,發(fā)射機(jī)移動(dòng)速度5m/s，數(shù)據(jù)N = 750，采 樣率fs = 1000Hz，判決門限n = 0. 5，持續(xù)點(diǎn)數(shù)M = 300的條件下，恒虛警概率為PCFAK = 4%，檢測(cè)概率達(dá)PD = 98% 0盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
一種極低頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括電池組；與所述電池組相連的發(fā)射線圈；分別與所述發(fā)射線圈和所述電池組相連的控制開關(guān)；和與所述控制開關(guān)相連接的控制器，所述控制器按照預(yù)設(shè)固定頻率控制所述控制開關(guān)的開啟，以產(chǎn)生主頻為所述固定頻率的極低頻三角波磁場(chǎng)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的極低頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述固定頻率為23Hz。
3.如權(quán)利要求1所述的極低頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述控制器為單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的極低頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述控制開關(guān)為M0SFET管，所 述M0SFET管的柵極與所述控制器相連接。
5.一種極低頻接收機(jī)，其特征在于，包括 用于供電的電池組；用于接收空間磁場(chǎng)信號(hào)的第一接收線圈；與所述第一接收線圈相連接的第一放大濾波電路，用于對(duì)所述接收線圈接收的信號(hào)進(jìn) 行濾波和放大，得到想要的極低頻信號(hào)；AD轉(zhuǎn)換器，用于將所述第一放大濾波電路得到的極低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；和 與所述AD轉(zhuǎn)換器相連的檢測(cè)模塊，用于以預(yù)設(shè)定的周期計(jì)算所述數(shù)字信號(hào)的檢驗(yàn)統(tǒng) 計(jì)量，并根據(jù)所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和持續(xù)點(diǎn)數(shù)判斷是否檢測(cè)到發(fā)射機(jī)的信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于，還包括第二接收線圈和第二放大 濾波電路，所述檢測(cè)模塊同時(shí)從所述第一放大濾波電路和第二放大濾波電路獲取信號(hào)，并 進(jìn)行檢測(cè)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于，所述第一放大濾波電路和第二 放大濾波電路對(duì)中心頻率為23Hz的信號(hào)進(jìn)行選頻放大。
8.如權(quán)利要求5或6所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)模塊為DSP。
9.如權(quán)利要求8所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)模塊計(jì)算所述數(shù)字信號(hào) 的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\包括計(jì)算N點(diǎn)觀測(cè)信號(hào)x(k) (k = 0，1，. . .，N-1)的功率px，其中，<formula>formula see original document page 2</formula>頻率 fQ 為 23Hz，fs 為信號(hào)抽樣頻率， A為幅值，小為相位，n(k)為窄帶高斯噪聲； 估計(jì)極低頻單頻正弦信號(hào)的幅值i ； 估計(jì)信號(hào)的功率PS； 計(jì)算檢測(cè)判決的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量入，其中<formula>formula see original document page 2</formula>
10.如權(quán)利要求9所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于<formula>formula see original document page 2</formula>其中<formula>formula see original document page 2</formula><formula>formula see original document page 3</formula>
11.如權(quán)利要求9所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于，其中，<formula>formula see original document page 3</formula>
12.如權(quán)利要求9所述的極低頻接收機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)模塊根據(jù)所述檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì) 量和持續(xù)點(diǎn)數(shù)判斷是否檢測(cè)到發(fā)射機(jī)的信號(hào)包括將檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量、與設(shè)定的判決門限值n比較，并檢查持續(xù)點(diǎn)數(shù)M; 如果檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\大于判決門限n的點(diǎn)數(shù)大于等于M，則判斷有信號(hào)存在； 如果檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量\大于判決門限n的連續(xù)點(diǎn)數(shù)小于M，則判斷無(wú)信號(hào)存在。
13.一種極低頻信號(hào)發(fā)射接收系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的極低 頻發(fā)射機(jī)和權(quán)利要求5-12任一項(xiàng)所述的極低頻接收機(jī)。
14.如權(quán)利要求13所述的極低頻信號(hào)發(fā)射接收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于管道 移動(dòng)機(jī)器人的示蹤定位。
全文摘要
本發(fā)明提出一種極低頻發(fā)射與接收系統(tǒng)及裝置。其中，極低頻發(fā)射機(jī)包括電池組，與電池組相連的發(fā)射線圈，分別與發(fā)射線圈和電池組相連的控制開關(guān)，和與控制開關(guān)相連接的控制器，該控制器按照預(yù)設(shè)的固定頻率控制所述控制開關(guān)的開啟，以產(chǎn)生主頻為某個(gè)固定頻率的極低頻三角波磁場(chǎng)信號(hào)。通過本發(fā)明實(shí)施例對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的改進(jìn)，使得發(fā)射機(jī)能夠輸出極低頻三角波信號(hào)，另外由于接收機(jī)采用基于估計(jì)信號(hào)功率和觀測(cè)信號(hào)功率比的新型檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量和配套的檢測(cè)判決方法，因此本發(fā)明提出的接收機(jī)可對(duì)動(dòng)態(tài)范圍大、持續(xù)時(shí)間短、幾乎被窄帶噪聲淹沒的極低頻微弱磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01V3/00GK101799556SQ20101012272
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者劉紅旗, 徐新智, 王淳, 胡鐵華, 郭靜波 申請(qǐng)人:清華大學(xué);中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心