專利名稱：具有梳狀濾波和誤報(bào)警抑制的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
本申請(qǐng)是1995年11月14日申請(qǐng)的申請(qǐng)系列號(hào)08/557,628的繼續(xù)申請(qǐng)，它有與本申請(qǐng)同樣的發(fā)明人和受讓人。
本發(fā)明涉及電子物品監(jiān)視(EAS)，尤其涉及在EAS系統(tǒng)中接收到的信號(hào)的濾波。
眾所周知，提供EAS系統(tǒng)是為了防止或阻止零售商品部門的商品失竊。在一個(gè)典型的系統(tǒng)中，被設(shè)計(jì)成與置于商店出口處的電磁場(chǎng)有互相作用的標(biāo)識(shí)器被固定在作為商品的物品上。如果一個(gè)標(biāo)識(shí)器被帶入這個(gè)場(chǎng)或“查詢區(qū)”，那么標(biāo)識(shí)器的出現(xiàn)被檢測(cè)到并發(fā)出一個(gè)報(bào)警。另一方面，當(dāng)在結(jié)帳柜臺(tái)正當(dāng)支付商品價(jià)款時(shí)，要么標(biāo)識(shí)器被從物品上取下，要么如果標(biāo)識(shí)器仍附在物品上則執(zhí)行改變這一標(biāo)識(shí)器特征的一個(gè)去激活過程，使得該標(biāo)識(shí)器在查詢區(qū)不再被檢測(cè)到。
在一種廣泛使用的EAS系統(tǒng)中，查詢區(qū)提供的電磁場(chǎng)在一個(gè)選定頻率上交變，而被檢測(cè)的標(biāo)識(shí)器包含有一種當(dāng)其通過該場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生該選定頻率的諧波波動(dòng)的磁性材料。檢測(cè)設(shè)備在查詢區(qū)被提供并被調(diào)諧以識(shí)別標(biāo)識(shí)器產(chǎn)生的特征諧波頻率。如果這樣的頻率出現(xiàn)，那么檢測(cè)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)報(bào)警。這種類型的EAS系統(tǒng)是公開的，如在美國專利號(hào)4,660,025中(授予Humphrey并與本申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓)。
EAS系統(tǒng)被配置在有大量干擾電磁信號(hào)存在的地方是常有的情況。除了由建筑物電源系統(tǒng)產(chǎn)生的通常為60Hz的輻射及其諧波外，其它干擾信號(hào)可能從電子計(jì)款器、銷售點(diǎn)終端、建筑物安全系統(tǒng)等發(fā)射出來。干擾信號(hào)的出現(xiàn)使得難以用令人滿意的方式來操作EAS系統(tǒng)。
眾所周知，在與較大或較小的靈敏度相應(yīng)的設(shè)置中來調(diào)整EAS系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)被調(diào)整以致相對(duì)靈敏時(shí)，允許一個(gè)EAS標(biāo)識(shí)器通過查詢區(qū)未被檢測(cè)到的可能性被減小，但以可能增加對(duì)誤報(bào)警的敏感度為代價(jià)。反之，如果系統(tǒng)靈敏度被降低，那么誤報(bào)警的傾向被減小，但標(biāo)識(shí)器通過查詢區(qū)未被檢測(cè)到機(jī)會(huì)被增加。因此，EAS系統(tǒng)的調(diào)整常常在關(guān)于檢測(cè)標(biāo)識(shí)器的可靠性(有時(shí)被稱為“檢出率”)和對(duì)誤報(bào)警的敏感度之間取一個(gè)折衷。干擾信號(hào)的出現(xiàn)更使得難以取得一個(gè)可接受的高檢出率而又不招致一個(gè)不可接受的時(shí)誤報(bào)警的敏感度。
為了克服這一問題，已構(gòu)思出的一種途徑是，檢測(cè)設(shè)備接收到的信號(hào)在被處理之前對(duì)其進(jìn)行一定的信號(hào)波形處理或?yàn)V波以判斷該標(biāo)識(shí)器是否在查詢區(qū)出現(xiàn)。關(guān)于信號(hào)波形處理可被考慮的一種方法是梳狀帶通濾波。梳狀帶通濾波器被設(shè)計(jì)成可以通過標(biāo)識(shí)器產(chǎn)生的諧波信號(hào)，而衰減這些諧波頻率之間的噪聲譜。梳狀濾波器的一種常規(guī)的多頻率實(shí)現(xiàn)在圖2中圖解說明。圖2中的數(shù)字梳狀濾波器，一般用參照號(hào)20表示，在塊22上將輸入數(shù)字采樣序列x[n]轉(zhuǎn)換成N個(gè)并行的采樣流，各自的采樣流在塊26上被合成為輸出信號(hào)序列y[n]之前在塊24上被低通濾波。
圖2中的梳狀濾波器的脈沖響應(yīng)和頻率響應(yīng)特性分別在圖3和圖4中說明。圖4中的頻率響應(yīng)特性適用于EAS系統(tǒng)檢測(cè)部分接收到的信號(hào)的預(yù)濾波，它使用的工作頻率(f0)為73.125Hz，一個(gè)在EAS系統(tǒng)中共同使用的工作頻率。圖2中的梳狀濾波器20的通帶如圖4所示，它對(duì)應(yīng)于工作頻率f0的整數(shù)倍數(shù)，即73.125Hz、146.250Hz、219.375Hz等。還可看到，圖4中所示的頻率響應(yīng)特性在發(fā)射器諧波頻率(它們是工作頻率f0的整數(shù)倍數(shù))之間的頻譜段上提供有效的衰減。因此干擾信號(hào)的有效衰減可通過使用具有這種頻率響應(yīng)特性的梳狀濾波器來獲得。然而，正如圖3所示的脈沖響應(yīng)特性所說明，這一梳狀濾波器20通過“阻尼振蕩”響應(yīng)脈沖噪聲，因此，產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)約800ms的信號(hào)序列。這一阻尼振蕩信號(hào)一般是與查詢信號(hào)周期同步產(chǎn)生，因此，不幸的是它酷似標(biāo)識(shí)器提供的諧波波動(dòng)。這可能導(dǎo)致在EAS系統(tǒng)中的誤報(bào)警。梳狀濾波器產(chǎn)生的信號(hào)人工痕跡(artifact)可通過減小過渡帶的陡度來減少，但不過要以降低梳狀濾波器消除干擾的效果為代價(jià)。提供具有陡峭過渡帶的梳狀濾波是所需要的，同時(shí)應(yīng)避免EAS系統(tǒng)將噪聲尖峰導(dǎo)致的濾波器信號(hào)人工痕跡誤認(rèn)為是標(biāo)識(shí)器信號(hào)。
為此，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一個(gè)EAS系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中從查詢區(qū)接收到的信號(hào)被梳狀濾波以抑制干擾。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一個(gè)EAS系統(tǒng)，該系統(tǒng)以基本上不影響對(duì)誤報(bào)警的敏感度的方式使用梳狀濾波。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是，提供一個(gè)EAS系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中梳狀濾波響應(yīng)噪聲尖峰產(chǎn)生的信號(hào)人工痕跡被檢測(cè)并被忽略不計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，有一個(gè)提供的EAS系統(tǒng)，包括用于在查詢區(qū)內(nèi)在一個(gè)預(yù)定頻率上產(chǎn)生和輻射一個(gè)查詢信號(hào)的電路、一付用于接收在查詢區(qū)出現(xiàn)的信號(hào)的天線以及用于處理天線接收到的信號(hào)的信號(hào)處理電路。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，信號(hào)處理電路包括一個(gè)用于對(duì)天線接收到的信號(hào)進(jìn)行梳狀濾波以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)的第一梳狀濾波器(該第一梳狀濾波器有一個(gè)具有與預(yù)定頻率的整數(shù)倍數(shù)對(duì)應(yīng)的通帶的頻率響應(yīng)特性)、一個(gè)用于接收第一濾波信號(hào)和用于有時(shí)當(dāng)?shù)谝粸V波信號(hào)指示EAS標(biāo)識(shí)器在查詢區(qū)出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)電路、一個(gè)用于對(duì)天線接收到的信號(hào)進(jìn)行梳狀濾波以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)的第二梳狀濾波器(該第二梳狀濾波器有一個(gè)具有與預(yù)定頻率一半的奇數(shù)倍數(shù)對(duì)應(yīng)的通帶的頻率響應(yīng)特性)、以及響應(yīng)于第一和第二濾波信號(hào)的用于有選擇地禁止檢測(cè)電路產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)的禁止電路。所有的這兩個(gè)梳狀濾波器、檢測(cè)電路和禁止電路可利用一個(gè)單一的可適當(dāng)編程的數(shù)字信號(hào)處理集成電路方便地被實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的這一方面，禁止電路可包括一個(gè)用于處理第一濾波信號(hào)以形成第一能量信號(hào)的第一矩形脈沖形成電路、一個(gè)用于處理第二濾波信號(hào)以形成第二能量信號(hào)的第二矩形脈沖形成電路、一個(gè)用于對(duì)第一能量信號(hào)進(jìn)行低通濾波以形成第一濾波能量信號(hào)的第一低通濾波器、一個(gè)用于對(duì)第二能量信號(hào)進(jìn)行低通濾波以形成第二濾波能量信號(hào)的第二低通濾波器以及一個(gè)用于比較所述第一和第二濾波能量信號(hào)各自電平的比較電路。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的這一方面，產(chǎn)生和輻射電路的預(yù)定工作頻率大體上可以是73.125Hz，在這種情況下，第一梳狀濾波器的通帶的中心頻率在73.125Hz以及這一頻率的其它整數(shù)倍數(shù)上，而第二梳狀濾波器的通帶的中心頻率在36.5625Hz、109.6875Hz、182.8125Hz以及36.5625Hz的其它奇數(shù)整數(shù)倍數(shù)上。
再者，本系統(tǒng)可包括一個(gè)用于為第一梳狀濾波器的通帶選擇帶寬、也用于為第二濾波器的通帶選擇相應(yīng)帶寬的選擇電路。
反梳狀濾波器的裝配以及梳狀和反梳狀濾波信號(hào)的處理以檢測(cè)在那些信號(hào)的各自能量電平上的一致性，使得能禁止檢測(cè)電路發(fā)出響應(yīng)于信號(hào)人工痕跡(由響應(yīng)于脈沖噪聲的梳狀濾波器阻尼振蕩產(chǎn)生)的誤報(bào)警。作為結(jié)果，一種具有所期望的特性如陡峭過渡帶的梳狀濾波器可被使用以改善EAS系統(tǒng)的總性能而不會(huì)因?yàn)樵撌釥顬V波器產(chǎn)生的阻尼振蕩人工痕跡導(dǎo)致誤報(bào)警。
本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)從下述優(yōu)選的實(shí)施方式及其實(shí)施中以及從附圖中將得到進(jìn)一步的理解，其中相同的參照號(hào)始終等同于相同的元件和部件。


圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的EAS系統(tǒng)的原理框圖，其中梳狀濾波用于誤報(bào)警的抑制。
圖2是梳狀濾波器的一個(gè)常規(guī)數(shù)字實(shí)現(xiàn)的圖解。
圖3是圖2中梳狀濾波器的脈沖響應(yīng)特性的圖形表示。
圖4是圖2中梳狀濾波器的頻率響應(yīng)特性的圖形表示。
圖5以原理框圖的形式說明在作為圖1中EAS系統(tǒng)組成部分的數(shù)字信號(hào)處理電路中執(zhí)行的信號(hào)處理功能。
圖5A說明了圖5中處理功能的一種稍為一般化的替代形式。
圖6用圖形說明了作為圖5的處理部分所進(jìn)行的第一和第二梳狀濾波處理的各自的頻率響應(yīng)特性。
圖7是圖5中第二硫狀濾波處理的脈沖響應(yīng)特性的圖形表示。
圖8是圖5中第一梳狀濾波處理的階躍響應(yīng)特性的圖形表示。
圖9是圖5中第二濾波處理的階躍響應(yīng)特性的圖形表示。
圖10以原理框圖的形式說明根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施方式在圖1中的數(shù)字信號(hào)處理電路中執(zhí)行的信號(hào)處理功能。
圖10A說明了圖10中處理功能的一種稍為一般化的替代形式。
圖1以原理框圖的形式說明了本發(fā)明被實(shí)施的一個(gè)EAS系統(tǒng)100。
EAS系統(tǒng)100包括一個(gè)信號(hào)發(fā)生電路112，它驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線114將一個(gè)查詢場(chǎng)(field)信號(hào)116輻射到查詢區(qū)117。EAS標(biāo)識(shí)器118在查詢區(qū)117中出現(xiàn)并輻射一個(gè)響應(yīng)于查詢場(chǎng)信號(hào)116的標(biāo)識(shí)器信號(hào)120。標(biāo)識(shí)器信號(hào)120與查詢場(chǎng)信號(hào)116及不時(shí)地在查詢區(qū)117中出現(xiàn)的噪聲信號(hào)一起在接收天線122上被接收。在天線122上接收到的這些信號(hào)被提供給接收電路124，接收到的信號(hào)從這里被提供給信號(hào)波形處理電路126。這一信號(hào)波形處理電路126對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行模擬信號(hào)波形處理，如模擬濾波。例如，信號(hào)波形處理電路126可以用大約600Hz的截止頻率進(jìn)行高通濾波，由此濾除其中的查詢場(chǎng)信號(hào)116、電源線輻射和低次諧波。信號(hào)波形處理電路也可包括低通濾波器以衰減比方說高于8KHz的信號(hào)，該信號(hào)超出了包含所關(guān)心的諧波信號(hào)的頻帶。
這一從信號(hào)波形處理電路126輸出的經(jīng)波形處理的信號(hào)再被提供給一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器128，該轉(zhuǎn)換器將這一經(jīng)波形處理的信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字信號(hào)。由此產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)再作為一個(gè)輸入信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理裝置130。
這一DSP裝置130用下述方式處理輸入數(shù)字信號(hào)。在這些處理的基礎(chǔ)上，DSP裝置130判斷標(biāo)識(shí)器118是否似乎在查詢區(qū)出現(xiàn)，如果是這樣，裝置130輸出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)132到指示器裝置133。指示器裝置133可通過例如產(chǎn)生一個(gè)視覺報(bào)警和/或聲音報(bào)警或啟動(dòng)其它適當(dāng)?shù)膭?dòng)作來響應(yīng)檢測(cè)信號(hào)132。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，部件112、114、118、122、124、126和133中的每一個(gè)都可以用由本申請(qǐng)的受讓人在商標(biāo)“AISLEKEEPER”之下銷售的在一個(gè)已知的EAS系統(tǒng)中使用的那些型號(hào)。DSP電路130可以例如用一個(gè)常規(guī)的DSP集成電路諸如型號(hào)為TMS-320C31的浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(可從Texas Instruments得到)被實(shí)現(xiàn)。A/D轉(zhuǎn)換器128最好也用常規(guī)型號(hào)。
圖5以圖解形式說明在DSP電路130中執(zhí)行的信號(hào)處理功能。應(yīng)當(dāng)理解，被描述的這一處理在一個(gè)控制DSP電路130工作的一個(gè)被存貯的程序的控制下被執(zhí)行。(這一用于存貯程序的程序存貯器未單獨(dú)標(biāo)出)。在圖5中圖解說明的這一處理的目的是為了檢測(cè)激活的標(biāo)識(shí)器118是否在查詢區(qū)117中出現(xiàn)。
參照?qǐng)D5，正如有關(guān)圖2到圖4所描述的那樣，DSP 130首先對(duì)數(shù)字輸入信號(hào)序列x[n]完成第一梳狀濾波功能150，由此產(chǎn)生輸出信號(hào)序列y[n]。特別地，如圖2中所示的多頻率梳狀濾波器可以用N＝256，對(duì)應(yīng)于采樣頻率為18.72KHz(＝256×f0)被實(shí)現(xiàn)。
由此產(chǎn)生的輸出信號(hào)y[n]再根據(jù)一個(gè)常規(guī)的技術(shù)經(jīng)受在塊152中所指示的標(biāo)識(shí)器檢測(cè)處理。如果在塊152中判定輸出信號(hào)序列y[n]表明標(biāo)識(shí)器信號(hào)120在查詢區(qū)117中出現(xiàn)，那么塊152產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)132。
輸入信號(hào)x[n]還需經(jīng)受第二個(gè)梳狀濾波功能154(也被稱為“反梳狀濾波”)的處理。反梳狀濾波154，除了反梳狀濾波的通帶落在第一梳狀濾波150的通帶之間的半長(zhǎng)度上之外，它有一個(gè)與第一梳狀濾波150的頻率響應(yīng)特性同樣的頻率響應(yīng)特性。這在圖6中被說明，其中反梳狀濾波的頻率響應(yīng)特性用虛線表示，而第一梳狀濾波的頻率響應(yīng)特性用實(shí)線表示。注意，反梳狀濾波功能154的通帶在工作頻率f0的一半的奇數(shù)倍數(shù)上，也就是說在35.5625Hz、109.6875Hz、182.8125Hz等頻點(diǎn)上。
對(duì)DSP裝置130進(jìn)行編程以完成上述第一和第二梳狀濾波功能完全在精通技術(shù)者的能力范圍內(nèi)。例如，利用有名的“MATLAB”軟件工具包，適當(dāng)?shù)臑V波功能就能很容易地被確定。
反梳狀濾波的脈沖響應(yīng)特性如圖7所示，該圖表明，反梳狀濾波的脈沖響應(yīng)，除了在反梳狀濾波的脈沖響應(yīng)中每隔一個(gè)點(diǎn)的采樣是反向的之外，與圖3中的梳狀濾波的脈沖響應(yīng)相同。再者，濾波功能150和154響應(yīng)于一個(gè)信號(hào)脈沖所產(chǎn)生的各自的總能量輸出也相同。另一方面，正如圖8和9所示，第一梳狀濾波功能150和反梳狀濾波功能154各自的階躍響應(yīng)特性完全不同。特別地，圖8說明了梳狀濾波功能150的階躍響應(yīng)，它是當(dāng)標(biāo)識(shí)器信號(hào)118出現(xiàn)時(shí)由功能150提供的響應(yīng)，而圖9說明了反梳狀濾波功能154的階躍響應(yīng)(標(biāo)識(shí)器信號(hào)響應(yīng))。
圖5中所說明的后續(xù)處理利用響應(yīng)于脈沖噪聲的兩個(gè)濾波功能的基本相同的能量輸出以禁止誤報(bào)警指示的產(chǎn)生(換句話說，該誤報(bào)警指示可能會(huì)由梳狀濾波功能150對(duì)脈沖噪聲的響應(yīng)而被產(chǎn)生)。特別地，再參照?qǐng)D5，梳狀濾波功能150產(chǎn)生的輸出信號(hào)序列y[n]被提供給第一平方運(yùn)算功能156，而反梳狀濾波功能154產(chǎn)生的輸出信號(hào)序列y′[n]被提供給第二平方運(yùn)算功能158。第一和第二平方運(yùn)算功能156和158分別產(chǎn)生第一和第二能量信號(hào)序列，它們依次分別在LPF功能160和162上被低通濾波。LPF功能160輸出的第一濾波能量信號(hào)和LPF功能162輸出的第二濾波能量信號(hào)作為輸入被提供給減法塊164，它將第一濾波能量信號(hào)減去第二濾波能量信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)差值信號(hào)。然后這一差值信號(hào)與在一個(gè)閾值功能塊166中一個(gè)預(yù)定的閾值電平TH進(jìn)行比較。塊166根據(jù)比較結(jié)果提供一個(gè)低電平有效信號(hào)IN H IB IT。也就是說，當(dāng)這兩個(gè)梳狀濾波器各自的能量輸出之間的差值小于預(yù)定的閾值電平TH時(shí)，塊166輸出一個(gè)低電平信號(hào)，響應(yīng)于這一低電平信號(hào)，標(biāo)識(shí)器檢測(cè)功能152被禁止產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)132。
為概述系統(tǒng)的運(yùn)行，當(dāng)一個(gè)噪聲尖峰在天線122接收到的信號(hào)中出現(xiàn)時(shí)(參見圖1)，梳狀和反梳狀濾波功能150和154(參見圖5)產(chǎn)生它們各自的如圖3和圖7所示的脈沖響應(yīng)，由此產(chǎn)生的大體上相等的能量信號(hào)被提供給減法塊164，使得相對(duì)較低電平的差值信號(hào)被提供給閾值塊166。結(jié)果，信號(hào)IN H IB IT由塊164以低電平被輸出，從而禁止標(biāo)識(shí)器檢測(cè)功能152產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)132。
另一方面，當(dāng)標(biāo)識(shí)器信號(hào)120在接收天線122接收到的信號(hào)中出現(xiàn)時(shí)，梳狀和反梳狀濾波功能150和154產(chǎn)生它們各自的如圖8和圖9所示的階躍響應(yīng)。結(jié)果，對(duì)應(yīng)于梳狀濾波功能150的信道提供的能量信號(hào)，在一個(gè)短時(shí)間(約0.3到0.4秒)后，比對(duì)應(yīng)于反梳狀濾波功能154的信道提供的能量信號(hào)大得多。從而，一個(gè)相對(duì)較大的差值信號(hào)由減法塊164被提供給閾值功能166。于是IN H IB IT信號(hào)處于高電平，使得標(biāo)識(shí)器檢測(cè)功能152響應(yīng)標(biāo)識(shí)器信號(hào)的這一檢測(cè)被允許產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)132。
簡(jiǎn)單地說，對(duì)應(yīng)于反梳狀濾波功能154的信道被提供以檢測(cè)當(dāng)梳狀濾波器150響應(yīng)噪聲脈沖而產(chǎn)生阻尼振蕩時(shí)的情形，此時(shí)，誤報(bào)警(換句話說，該誤報(bào)警可能會(huì)因響應(yīng)梳狀濾波器的阻尼振蕩而被產(chǎn)生)被禁止。因此，梳狀濾波器150可具有陡峭的過渡帶，以對(duì)工作頻率諧波之間的噪聲提供很大的衰減，而不會(huì)明顯地增加系統(tǒng)對(duì)誤報(bào)警的敏感度。
盡管在圖5中未標(biāo)出，可以設(shè)想，除了上述的梳狀濾波器150外，在DSP裝置130中還可進(jìn)行其它數(shù)字信號(hào)波形處理。例如DSP裝置130可進(jìn)行高通和/或低通濾波以取代在模擬信號(hào)波形處理電路126中完成的濾波功能。相反地，也可設(shè)想利用模擬電路而不用數(shù)字信號(hào)處理器完成圖5中的信號(hào)處理。
圖5A說明了關(guān)于圖5的上述處理的一種稍為一般化的形式。除了圖5中在塊164和166中執(zhí)行的處理被用圖5A中的比較塊165(它對(duì)塊160和162的各自輸出起作用)來代表外，圖5中的所有其它處理塊在圖5A中被重復(fù)。盡管在塊165中完成的比較可以象關(guān)于圖5中表明的那樣被完成，但本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式使用了稍為不同的方法，以便萬一絕對(duì)信號(hào)電平發(fā)生變化，也能達(dá)到更高的穩(wěn)健性。根據(jù)這種方法，不是將梳狀輸出能量電平(energy level)減去“反梳狀”輸出能量電平再將差值與閾值進(jìn)行比較，而是將這兩個(gè)能量電平的比值與一個(gè)閾值進(jìn)行比較。一種計(jì)算簡(jiǎn)便的算法要求，將梳狀輸出(塊160的輸出)，減去反梳狀輸出(塊162的輸出)與閾值的乘積，再將這一相減的差值與零進(jìn)行比較。另一種可行的替代方法包括對(duì)塊160和162的輸出各自取對(duì)數(shù)函數(shù)，求出這兩個(gè)計(jì)算值之間的差值，再將這一差值與一個(gè)閾值進(jìn)行比較。
圖10根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施方式說明了在DSP 130中執(zhí)行的處理，這里，為了在系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和它對(duì)干擾的靈敏度之間取一個(gè)折衷，一個(gè)人工操作者被允許去改變梳狀濾波功能的通帶的帶寬。在圖10中說明的這一處理中，一個(gè)用戶接口裝置180被提供以允許用戶產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)。這一控制信號(hào)被提供給帶寬選擇功能182(它在控制信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作)以向梳狀濾波功能150′、反梳狀濾波功能154′及閾值電平選擇功能184分別提供選擇信號(hào)。無論是梳狀濾波功能150′還是反梳狀濾波功能154′，除了圖10中梳狀濾波功能各自的頻率響應(yīng)特性是可調(diào)整的以變窄或加寬梳狀濾波功能通帶的帶寬外，與圖5中所說明的梳狀濾波功能相同。特別地，梳狀濾波功能150′可以根據(jù)帶寬選擇功能182提供的選擇信號(hào)提供一個(gè)通帶帶寬，而反梳狀濾波功能154′響應(yīng)于選擇信號(hào)，為反梳狀濾波功能提供一個(gè)與梳狀濾波功能150′的被選擇的帶寬對(duì)應(yīng)的通帶帶寬。再者，閾值電平選擇功能184響應(yīng)于帶寬選擇信號(hào)，提供一個(gè)適合于為梳狀和反梳狀濾波功能所選帶寬的閾值電平。
圖10A是關(guān)于圖10中描述的處理的一種一般化的表示。在圖10A中，比較塊165正如關(guān)于圖5A所討論的那樣，取代圖10中的塊164和166。于是，根據(jù)差值、對(duì)數(shù)差值或比值(或用其它適當(dāng)?shù)姆椒?并參照根據(jù)用戶的輸入而改變的閾值，圖10A所表示的處理打算對(duì)梳狀和反梳狀信道的輸出進(jìn)行比較。
在不背離本發(fā)明的前提下，可以在所描述的實(shí)施中對(duì)以上各裝置和改進(jìn)引入各種其它變化。因此特別優(yōu)選的方法和裝置旨在說明，而非限定性的。本發(fā)明真正的實(shí)質(zhì)和范圍在后面的權(quán)利要求書中被闡明。
權(quán)利要求
1.一種電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，包括用于在查詢區(qū)內(nèi)在一個(gè)預(yù)定頻率上產(chǎn)生和輻射一個(gè)查詢信號(hào)的裝置；用于接收在查詢區(qū)出現(xiàn)的信號(hào)的天線裝置；以及用于處理天線裝置接收到的信號(hào)的信號(hào)處理裝置，該信號(hào)處理裝置包括用于對(duì)天線裝置接收到的信號(hào)進(jìn)行梳狀濾波以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)的第一梳狀濾波裝置；用于接收第一濾波信號(hào)和用于當(dāng)?shù)谝粸V波信號(hào)指示電子物品監(jiān)視標(biāo)識(shí)器在查詢區(qū)出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)裝置；用于對(duì)天線裝置接收到的信號(hào)進(jìn)行梳狀濾波以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)的第二梳狀濾波裝置，該第二梳狀濾波裝置有一個(gè)與所述第一梳狀濾波裝置的頻率響應(yīng)特性不同的頻率響應(yīng)特性；以及響應(yīng)于第一和第二濾波信號(hào)的用于有選擇地禁止檢測(cè)裝置產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)的禁止裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述第一梳狀濾波裝置的所述頻率響應(yīng)特性具有與所述預(yù)定頻率的整數(shù)倍數(shù)對(duì)應(yīng)的通帶；而所述第二梳狀濾波裝置的所述頻率響應(yīng)特性具有與所述預(yù)定頻率一半的奇數(shù)倍數(shù)對(duì)應(yīng)的通帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述禁止裝置包括用于處理所述第一濾波信號(hào)以形成第一能量信號(hào)的第一平方運(yùn)算裝置；用于處理所述第二濾波信號(hào)以形成第二能量信號(hào)的第二平方運(yùn)算裝置；用于對(duì)所述第一能量信號(hào)進(jìn)行低通濾波以形成第一濾波能量信號(hào)的第一低通濾波裝置；用于對(duì)所述第二能量信號(hào)進(jìn)行低通濾波以形成第二濾波能量信號(hào)的第二低通濾波裝置；以及用于比較所述第一和第二濾波能量信號(hào)的各自電平的比較裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，還包括用于為所述第一梳狀濾波裝置的通帶選擇帶寬的選擇裝置，所述選擇裝置也為所述第二濾波裝置的通帶選擇與所述第一梳狀濾波裝置帶寬相對(duì)應(yīng)的帶寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述預(yù)定頻率大體上是73.125Hz，所述第一梳狀濾波裝置的所述通帶與73.125Hz的整數(shù)倍數(shù)對(duì)應(yīng)，而所述第二梳狀濾波裝置的所述通帶與36.5625Hz的奇數(shù)倍數(shù)對(duì)應(yīng)。
6.一種電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，包括用于在查詢區(qū)內(nèi)在一個(gè)預(yù)定頻率上產(chǎn)生和輻射一個(gè)查詢信號(hào)的裝置；用于接收在查詢區(qū)出現(xiàn)的信號(hào)的天線裝置；用于將天線裝置接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置；以及用于對(duì)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置形成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的處理裝置，所述處理裝置被編程以達(dá)到對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行第一梳狀濾波以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)；對(duì)所述第一濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)器檢測(cè)處理，以便當(dāng)?shù)谝粸V波信號(hào)表明電子物品監(jiān)視標(biāo)識(shí)器在查詢區(qū)出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)；對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行第二梳狀濾波以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)，該第二梳狀濾波具有一種與所述第一梳狀濾波的頻率響應(yīng)特性不同的頻率響應(yīng)特性；對(duì)所述第一和第二濾波信號(hào)的各自特性進(jìn)行比較以決定所述檢測(cè)信號(hào)的產(chǎn)生是否應(yīng)當(dāng)被禁止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述第一和第二濾波信號(hào)的所述各自特性是所述第一和第二濾波信號(hào)的各自能量電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述第一梳狀濾波的所述頻率響應(yīng)特性具有與所述預(yù)定頻率的整數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)的通帶；而所述第二梳狀濾波的所述頻率響應(yīng)特性具有與所述預(yù)定頻率一半的奇數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)的通帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，還包括用于為所述第一梳狀濾波的通帶輸入一個(gè)表示所需帶寬的選擇信號(hào)的選擇裝置，所述處理裝置響應(yīng)于所述選擇信號(hào)，以便根據(jù)所述選擇信號(hào)表示的所需帶寬完成第一和第二梳狀濾波。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述預(yù)定頻率大體上是73.125Hz，所述第一梳狀濾波的所述通帶與73.125Hz的整數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)，而所述第二梳狀濾波的所述通帶與36.5625Hz的奇數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述處理裝置包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理集成電路。
12.執(zhí)行電子物品監(jiān)視的一種方法，包括以下步驟在查詢區(qū)內(nèi)在一個(gè)預(yù)定頻率上產(chǎn)生和輻射一個(gè)查詢信號(hào)；接收在查詢區(qū)出現(xiàn)的信號(hào)；對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行第一梳狀濾波以產(chǎn)生第一濾波信號(hào)；對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行第二梳狀濾波以產(chǎn)生第二濾波信號(hào)，第二梳狀濾波具有一個(gè)與所述第一梳狀濾波的頻率響應(yīng)特性不同的頻率響應(yīng)特性；對(duì)所述第一和第二濾波信號(hào)的各自特性進(jìn)行比較；以及根據(jù)在所述比較步驟中得到的結(jié)果，對(duì)所述第一濾波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)器檢測(cè)處理以判斷電子物品監(jiān)視標(biāo)志是否在查詢區(qū)中出現(xiàn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的一種方法，其中所述第一梳狀濾波的所述頻率響應(yīng)特性具有與所述預(yù)定頻率的整數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)的通帶；而所述第二梳狀濾波的所述頻率響應(yīng)特性具有與所述預(yù)定頻率一半的奇數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)的通帶。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的一種方法，其中所述預(yù)定頻率大體上是73.125Hz，所述第一梳狀濾波的所述通帶與73.125Hz的整數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)，而所述第二梳狀濾波的所述通帶與36.5625Hz的奇數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的一種方法，還包括從多種預(yù)定帶寬中為所述第一和第二梳狀濾波步驟的通帶選擇所需帶寬的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的一種方法，其中所述第一和第二濾波信號(hào)的所述各自的特性是所述第一和第二濾波信號(hào)的各自的能量電平。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的一種方法，其中所述比較步驟包括形成所述第一和第二濾波信號(hào)各自的能量電平的比值。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的一種方法，其中所述比較步驟包括計(jì)算所述第一和第二濾波信號(hào)各自的能量電平之間的差值。
全文摘要
在電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(100)中接收到的一個(gè)信號(hào)被梳狀濾波(150,150′)以消除干擾。一個(gè)第二梳狀濾波功能(154,154′)被提供,以檢測(cè)當(dāng)?shù)谝皇釥顬V波響應(yīng)于脈沖噪聲而產(chǎn)生阻尼振蕩人工痕跡時(shí)的情形。有時(shí)當(dāng)由于脈沖噪聲造成的人工痕跡被檢測(cè)到時(shí),報(bào)警指示(133)被禁止。濾波功能的帶寬可隨操作者的輸入(182)而調(diào)整。
文檔編號(hào)G08B13/24GK1202258SQ96198319
公開日1998年12月16日 申請(qǐng)日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月14日
發(fā)明者達(dá)爾·R·比廷, 托馬斯·J·福里德日克 申請(qǐng)人:傳感電子公司