專利名稱：?jiǎn)卧葱苑辣I報(bào)警與定向追蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域、防盜報(bào)警及追蹤。具體涉及一種單源性防盜報(bào)警與定 向追蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今市場(chǎng)上防盜報(bào)警裝置已經(jīng)頗為成熟，分類廣泛，原理及應(yīng)用頗多。1)報(bào)警探測(cè)器按工作原理主要可分為紅外報(bào)警探測(cè)器、微波報(bào)警探測(cè)器、被動(dòng)式 紅外/微波報(bào)警探測(cè)器、玻璃破碎報(bào)警探測(cè)器、振動(dòng)報(bào)警探測(cè)器、超聲波報(bào)警探測(cè)器、激光 報(bào)警探測(cè)器、磁控開關(guān)報(bào)警探測(cè)器、開關(guān)報(bào)警探測(cè)器、視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)報(bào)警器、聲音探測(cè)器等 許多種類。(2)報(bào)警探測(cè)器按工作方式可分為主動(dòng)式報(bào)警探測(cè)器和被動(dòng)式報(bào)警探器。(3)報(bào)警探測(cè)器按探測(cè)范圍的不同又可分為點(diǎn)控報(bào)警探測(cè)器、線控報(bào)警探測(cè)器、面 控報(bào)警探測(cè)器和空間防范報(bào)警探測(cè)器。除了以上區(qū)分以外，還有其他方式的劃分。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)使用情況不同，合 理選擇不同防范類型的報(bào)警探測(cè)器，才能滿足不同的安全防范要求。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在實(shí)現(xiàn)當(dāng)被定位物體距離報(bào)警追蹤器超過 既定距離時(shí)自動(dòng)報(bào)警，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波信號(hào)的追蹤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)方向與距離的定位，達(dá)到找 尋和追蹤目的。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下，一種單源性防盜報(bào)警與定向追蹤 系統(tǒng)，包括物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)和物主信號(hào)采集及分析系統(tǒng)，物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)由電源，模塊 1，模塊2，調(diào)幅模塊，濾波系統(tǒng)和天線組成；電源用于供電；模塊1發(fā)出各個(gè)指標(biāo)恒定的鋸 齒波信號(hào)函數(shù)x(t)，模塊2發(fā)出調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)，調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)是周期性的正弦 函數(shù)；調(diào)幅模塊用于將輸入的鋸齒波信號(hào)函數(shù)x(t)、調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)調(diào)制輸出為信號(hào)函 數(shù)，信號(hào)函數(shù)在時(shí)域的表現(xiàn)為χ (t) y (t)，在頻域下的信號(hào)函數(shù)為卷積χ (t) *y (t)，經(jīng)過濾波 系統(tǒng)濾除雜波后，出來的信號(hào)為一最大幅度沿調(diào)制信號(hào)函數(shù)周期變化的函數(shù)，經(jīng)過天線進(jìn) 行發(fā)射；物主信號(hào)采集及分析系統(tǒng)由接收器，比較器1，電源，物主模塊1，物主調(diào)幅模塊， 物主模塊2，物主濾波模塊，分析模塊，方向記錄模塊，距離記錄模塊，比較器2，警鈴，顯示 模塊組成；其中電源供電，物主模塊1、物主調(diào)幅模塊、物主模塊2、物主濾波模塊分別與模 塊1，模塊2，調(diào)幅模塊、濾波模塊一一對(duì)應(yīng)且結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系相同；接收器利用扇掃360°原 理不間斷扇掃捕捉來自天線發(fā)射的信號(hào)；比較器1分析來自接收器的各信號(hào)源并找出強(qiáng)度 最大方向作為比較結(jié)果送入分析模塊和方向記錄模塊；方向記錄模塊記錄比較結(jié)果并送至 顯示器；分析模塊同時(shí)接收物主調(diào)幅模塊輸出的信號(hào)，并與比較器1輸出的比較結(jié)果相比 較，由周期性變幅信號(hào)幅度差原理計(jì)算出幅度差繼而得出距離差；該距離差經(jīng)過距離記錄模塊后送入比較器2 ；比較器2將該距離差與設(shè)定的距離閾值比較，如果大于閾值，發(fā)出使 警鈴報(bào)警信號(hào)，將結(jié)果送至顯示模塊。接收器利用扇掃原理為360°是，將360°的扇掃平面分為N份，每份占有360° / N，每份接收到信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，通過冒泡法分析求出其中最大強(qiáng)度的信號(hào)。本發(fā)明可以產(chǎn)生如下的有益效果
1當(dāng)物體由于種種原因離開物主既定距離時(shí)，報(bào)警器可以及時(shí)的報(bào)警，防患于未 然；2遺失或被盜之后，物主可以通過定位系統(tǒng)，迅速找到丟失的物品短距離精確定 位，干擾較小，可以裝載到多種設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備的安全保管；3電磁波信號(hào)發(fā)射器裝載在特定物體上，在軍事上也可以應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明360°扇掃角坐標(biāo)示意圖。圖2為本發(fā)明發(fā)射裝置示意圖。圖3為本發(fā)明信號(hào)接收裝置圖。
具體實(shí)施例方式周期性變幅信號(hào)幅度差原理本物體防盜報(bào)警及定向追蹤裝置是一種長(zhǎng)量程電磁 波物位變送器。物位測(cè)量使用傳播時(shí)間原理來確定到物體表面的距離。假設(shè)有AB兩個(gè)物 體，并預(yù)先定義A為失主，B為被盜物體。定義信號(hào)源被裝載在B上，信號(hào)接收、處理、反饋 系統(tǒng)被裝載在A上。信號(hào)源的信號(hào)頻率恒定。本原理與以往防盜報(bào)警裝置根據(jù)頻率和相位 的變化定位目標(biāo)的原理不同的是，我們可以使AB的信號(hào)幅度最值周期性線性變化，由正弦 波公式y(tǒng) = AsinOrt+uO，通過周期性改變A的值實(shí)現(xiàn)幅度差可量。當(dāng)AB兩物體之間的距 離為零的時(shí)候，預(yù)先設(shè)定兩者幅度保持時(shí)時(shí)相等。當(dāng)AB兩物體分離的時(shí)候，信號(hào)源發(fā)射的 信號(hào)在經(jīng)過一定距離傳播之后，與原先預(yù)定義的、儲(chǔ)存在信號(hào)接收、處理、反饋系統(tǒng)內(nèi)的信 號(hào)存在幅度的差異，此差異也是信號(hào)源與接收端存在的幅度差異?？梢灶A(yù)先定義信號(hào)幅度 變化周期t秒大于傳播時(shí)間T。因而可以控制幅度差異在一個(gè)周期內(nèi)，從而通過幅度差異， 判斷出信號(hào)傳播時(shí)間，繼而判斷出AB之間的距離。值得注意的是，電磁波的傳播不受溫度 或壓力的變化的影響。幅度調(diào)制原理在本原理所制成的裝置中，發(fā)射端由兩個(gè)電子模塊、一個(gè)調(diào)幅器連結(jié)到一個(gè)天線 組成。電子模塊產(chǎn)生電磁信號(hào)，兩個(gè)電子模塊產(chǎn)生線性變化的信號(hào)。兩個(gè)信號(hào)通過調(diào)幅器 卷積，沿天線發(fā)射。在后面技術(shù)布局介紹中將詳細(xì)介紹。至此，信號(hào)從天線發(fā)射，被接收端 轉(zhuǎn)換成一個(gè)波形圖。通過比較與原先的儲(chǔ)存的信號(hào)的波形兩者之間的差異算出與此對(duì)應(yīng)的 距離差異。這個(gè)距離作為被定位物體與輸出顯示的基礎(chǔ)。3，扇掃原理將一水平面作為研究平面，建立平面角坐標(biāo)系，如圖1所示。通過角 坐標(biāo)的360°扇掃，判斷研究平面內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度最大的方向。由于電磁波信號(hào)傳播過程中存在 折射、反射、吸收等損耗問題，只有直接傳播未經(jīng)過其他途徑的信號(hào)才是強(qiáng)度最大的信號(hào)， 此方向也就是信號(hào)源的方向。將360°的扇掃平面分為N份，每份占有1/N，每份分得的信號(hào)強(qiáng)度不同，通過軟件的冒泡法分析求出其中最大強(qiáng)度的信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，通過距離、 方向兩個(gè)因素，建立角坐標(biāo)，進(jìn)而判斷出B的位置。當(dāng)用戶手持界面進(jìn)行尋找時(shí)，系統(tǒng)會(huì)隨 時(shí)更新B的位置，這樣不斷縮短兩者之間的距離，直到找到為止。4，單源性與以往防盜報(bào)警裝置通過分析回波進(jìn)行距離判斷的原理不同，本裝置 采用的原理通過單向電磁波之間的差異實(shí)現(xiàn)定位，這里將信號(hào)特點(diǎn)命名為單源性。根據(jù)新型原理設(shè)計(jì)的報(bào)警裝置的基本布局根據(jù)本原理設(shè)計(jì)的物體報(bào)警裝置分為兩大部分，分別為物體的信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)和物 主的信號(hào)采集及分析系統(tǒng)。具體示圖2、圖3。物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)由電源，模塊1，模塊2，調(diào) 幅模塊，濾波系統(tǒng)和天線組成。電源為該系統(tǒng)供電。根據(jù)上面介紹的幅度調(diào)制原理，模塊 1為一各個(gè)指標(biāo)恒定的鋸齒波信號(hào)函數(shù)x(t)，模塊2為調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)，它是周期性的 正弦函數(shù)。經(jīng)過調(diào)幅模塊，信號(hào)函數(shù)在時(shí)域的表現(xiàn)為x(t)y(t)，在頻域下的函數(shù)為其卷積 x(t)*y(t).經(jīng)過濾波系統(tǒng)濾除雜波后，出來的信號(hào)為一最大幅度沿調(diào)制信號(hào)函數(shù)周期變化 的函數(shù)，經(jīng)過天線發(fā)射出。物主的信號(hào)采集及分析系統(tǒng)由接收器，比較器1，電源，模塊1，調(diào)幅模塊，模塊2， 濾波模塊，分析模塊，方向記錄模塊，距離記錄模塊，比較器2，警鈴，顯示模塊組成。其中電 源供電，模塊1，調(diào)幅模塊，模塊2，濾波模塊與物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)原理相似，在裝置出廠時(shí)， 這倆個(gè)調(diào)幅裝置初始值相同，始終同步產(chǎn)生相同信號(hào)和調(diào)制信號(hào)。接收器由于不間斷接受 天線發(fā)射的信號(hào)，該接收器利用扇掃原理為360°扇掃裝置捕捉信號(hào)。比較器1分析接收器 中各信號(hào)源強(qiáng)度最大方向，比較結(jié)果送入分析模塊和方向記錄模塊。方向記錄模塊記錄剛 才判斷的具體方向并送至顯示器；分析模塊同時(shí)接受調(diào)幅裝置中設(shè)定的信號(hào)，將接收信號(hào) 與之比較，由周期性變幅信號(hào)幅度差原理計(jì)算出幅度差繼而得出距離差。該結(jié)果經(jīng)過距離 記錄模塊后送入比較器2。比較器2將此距離差與系統(tǒng)出廠設(shè)定的距離閾值比較，如果大于 閾值，意味著物體正與物主分離，警鈴報(bào)警；反之，不斷判斷。于此同時(shí)，它將結(jié)果送至顯示 模塊，物主可清楚物體具體位置信息。1目前報(bào)警系統(tǒng)絕大多數(shù)針對(duì)汽車，其體積和造價(jià)與汽車本身相比微乎其微，但汽 車防盜報(bào)警器應(yīng)用在小型物品上，卻會(huì)出現(xiàn)體積過于龐大、造價(jià)昂貴等諸多問題，而防盜報(bào) 警及定位追蹤系統(tǒng)則就能很好的解決這些問題。裝載在小型貴重物品上，體積較小，造價(jià)便且。2防盜報(bào)警及定位追蹤系統(tǒng)定位半徑較小，所以在短距離能夠較好的保證追蹤精度。3保存有重要文件的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備一旦丟失，特別是保存有機(jī)密文件的移動(dòng)存儲(chǔ) 設(shè)備，后果將會(huì)非常嚴(yán)重，由于防盜報(bào)警及定位追蹤系統(tǒng)可以裝載在多種設(shè)備上，當(dāng)裝載在 這些移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備上，一旦發(fā)生盜竊或遺失，短時(shí)間內(nèi)可以很快的找到，避免了有用信息的 流失。4遺失或被盜后的搜索范圍重疊的概率很小，干擾很小。5使用的定位方式為電磁波，而不是目前市場(chǎng)主流的GPS，不借助衛(wèi)星的力量，定 位成本優(yōu)勢(shì)將更加明顯。6目前已經(jīng)申請(qǐng)的專利，尚未發(fā)現(xiàn)通過信號(hào)幅度差確定距離的先例；7應(yīng)用推廣在民用方面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重要物品的有效保管；在警務(wù)方面，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較遠(yuǎn)距離的追蹤，避免因?yàn)榫嚯x太近而被發(fā)現(xiàn)，在軍事方面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重要目標(biāo)的定位，追蹤，以實(shí)現(xiàn)單兵距離內(nèi)的偵察和精確打擊。
權(quán)利要求
一種單源性防盜報(bào)警與定向追蹤系統(tǒng)，其特征是包括物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)和物主信號(hào)采集及分析系統(tǒng)，物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)由電源，模塊1，模塊2，調(diào)幅模塊，濾波系統(tǒng)和天線組成；電源用于供電；模塊1發(fā)出各個(gè)指標(biāo)恒定的鋸齒波信號(hào)函數(shù)x(t)，模塊2發(fā)出調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)，調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)是周期性的正弦函數(shù)；調(diào)幅模塊用于將輸入的鋸齒波信號(hào)函數(shù)x(t)、調(diào)制信號(hào)函數(shù)y(t)調(diào)制輸出為信號(hào)函數(shù)，信號(hào)函數(shù)在時(shí)域的表現(xiàn)為x(t)y(t)，在頻域下的信號(hào)函數(shù)為卷積x(t)*y(t)，經(jīng)過濾波系統(tǒng)濾除雜波后，出來的信號(hào)為一最大幅度沿調(diào)制信號(hào)函數(shù)周期變化的函數(shù)，經(jīng)過天線進(jìn)行發(fā)射；物主信號(hào)采集及分析系統(tǒng)由接收器，比較器1，電源，物主模塊1，物主調(diào)幅模塊，物主模塊2，物主濾波模塊，分析模塊，方向記錄模塊，距離記錄模塊，比較器2，警鈴，顯示模塊組成；其中電源供電，物主模塊1、物主調(diào)幅模塊、物主模塊2、物主濾波模塊分別與模塊1，模塊2，調(diào)幅模塊、濾波模塊一一對(duì)應(yīng)且結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系相同；接收器利用扇掃360°原理不間斷扇掃捕捉來自天線發(fā)射的信號(hào)；比較器1分析來自接收器的各信號(hào)源并找出強(qiáng)度最大方向作為比較結(jié)果送入分析模塊和方向記錄模塊；方向記錄模塊記錄比較結(jié)果并送至顯示器；分析模塊同時(shí)接收物主調(diào)幅模塊輸出的信號(hào)，并與比較器1輸出的比較結(jié)果相比較，由周期性變幅信號(hào)幅度差原理計(jì)算出幅度差繼而得出距離差；該距離差經(jīng)過距離記錄模塊后送入比較器2；比較器2將該距離差與設(shè)定的距離閾值比較，如果大于閾值，發(fā)出使警鈴報(bào)警信號(hào)，將結(jié)果送至顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單源性防盜報(bào)警與定向追蹤系統(tǒng)，其特征是，接收器利 用扇掃原理為360°是，將360°的扇掃平面分為N份，每份占有1/N，根據(jù)每份接收到信號(hào) 的信號(hào)強(qiáng)度，通過冒泡法分析求出其中最大強(qiáng)度的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域、防盜報(bào)警及追蹤。具體涉及一種單源性防盜報(bào)警與定向追蹤系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)當(dāng)被定位物體距離報(bào)警追蹤器超過既定距離時(shí)自動(dòng)報(bào)警，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波信號(hào)的追蹤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)方向與距離的定位，達(dá)到找尋和追蹤目的。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下，包括物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)和物主信號(hào)采集及分析系統(tǒng)，物體信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)由電源，模塊1，模塊2，調(diào)幅模塊，濾波系統(tǒng)和天線組成；物主信號(hào)采集及分析系統(tǒng)由接收器，比較器1，電源，物主模塊1，物主調(diào)幅模塊，物主模塊2，物主濾波模塊，分析模塊，方向記錄模塊，距離記錄模塊，比較器2，警鈴，顯示模塊組成。本發(fā)明主要應(yīng)用于防盜報(bào)警及追蹤。
文檔編號(hào)G08B13/181GK101807333SQ20101013043
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者邢偉梁, 郭凱 申請(qǐng)人:天津大學(xué)