述初始信號會出現(xiàn)波動。
[0072]對所述初始信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生采樣電壓。所述對所述初始信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生采樣電壓的過程，包括:濾除特定頻率范圍外(高于特定頻率范圍和低于特定頻率)的初始信號，獲得特定頻率初始信號；將所述特定頻率初始信號進(jìn)行放大、檢波，獲得多普勒頻移信號；對所述多普勒頻移信號進(jìn)行濾波處理，由于所述多普勒頻移信號還帶有一些與其頻率相近的干擾信號，干擾信號頻率略高于所述多普勒頻移信號頻率，因此本發(fā)明實施例需要濾除高于電壓信號頻率的干擾信號；采集濾波處理后的多普勒頻移信號的變化；對所述多普勒頻移信號的變化進(jìn)行絕對值采樣，獲得采樣電壓。當(dāng)檢測區(qū)域內(nèi)未出現(xiàn)人員侵入，所述初始信號比較穩(wěn)定時，產(chǎn)生的采樣電壓為一固定初始值；當(dāng)檢測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)人員侵入情況時，所述初始信號會出現(xiàn)波動，經(jīng)過對所述初始信號進(jìn)行處理，采集到在固定初始值電壓基準(zhǔn)上的多普勒頻移信號的變化，并獲得為某一正值的采樣電壓。
[0073]對所述采樣電壓進(jìn)行放大。由于所述采樣電壓經(jīng)過多次濾波處理，其信號強(qiáng)度較小，因此需要對所述采樣電壓進(jìn)行放大處理。
[0074]將放大后的采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時，報警。若所述采樣電壓小于基準(zhǔn)電壓，則說明沒有能夠影響紅外光頻率實質(zhì)變化的入侵物體存在，在安全范圍內(nèi)，不產(chǎn)生報警信號，而是準(zhǔn)備下一周期的比較。如果所述采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時，說明有能夠影響紅外光頻率實質(zhì)變化的入侵物體存在，產(chǎn)生報警信號，會觸發(fā)報警行為。
[0075]本發(fā)明所公開的利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測方法利用多普勒效應(yīng)，通過判斷相對運(yùn)動的方法確定侵入行為。由自然環(huán)境變化(溫度、濕度、光照)對紅外光波的物理影響并不能對相對運(yùn)動產(chǎn)生干擾，且由于紅外光波的輻射范圍較大，保證了探測距離與探測角度。因此，本發(fā)明所公開的利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測方法解決了傳統(tǒng)主動紅外、被動紅外、微波、超聲波等入侵探測器受自然環(huán)境影響較大，易被干擾、誤報率高以及漏報等問題。
[0076]以上對本發(fā)明所提供在利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)和利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 紅外發(fā)射模塊，所述紅外發(fā)射模塊用于向檢測區(qū)域發(fā)射紅外光波信號； 紅外接收模塊，所述紅外接收模塊用于接收所述檢測區(qū)域內(nèi)的紅外光波信號，并將所述紅外光波信號轉(zhuǎn)換為初始信號； 信號處理模塊，所述信號處理模塊與所述紅外接收模塊相連，用于接收所述初始信號，并對所述初始信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生采樣電壓； 報警模塊，所述報警模塊與所述信號處理模塊相連，用于接收所述采樣電壓，并對所述采樣電壓進(jìn)行放大，將放大后的采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時，報警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外發(fā)射模塊包括: 紅外發(fā)射二極管，所述紅外發(fā)射二極管用于發(fā)射紅外光波信號； 振蕩電路，所述振蕩電路與所述紅外發(fā)射二極管相連，用于固定所述紅外光波信號的發(fā)射頻率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外接收模塊包括: 紅外接收二極管，所述紅外接收二極管用于接收所述檢測區(qū)域內(nèi)的紅外光波信號； 光電轉(zhuǎn)換電路，所述光電轉(zhuǎn)換電路與所述紅外接收二極管相連，用于將所述紅外光波信號轉(zhuǎn)換為初始信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理模塊，包括: 帶通濾波器，所述帶通濾波器與所述紅外接收模塊相連，用于接收所述初始信號，并濾除特定頻率范圍外的初始信號，獲得特定頻率初始信號； 信號提取模塊，所述信號提取模塊與所述帶通濾波器相連，用于接收所述特定頻率初始信號，并將所述特定頻率初始信號進(jìn)行放大、檢波，獲得多普勒頻移信號； 低通濾波器，所述低通濾波器與所述信號提取模塊相連，用于接收所述多普勒頻移信號，并對所述多普勒頻移信號進(jìn)行濾波處理； 信號采樣模塊，所述信號采樣模塊與所述低通濾波器相連，用于接收濾波處理后的多普勒頻移信號，并采集濾波處理后的多普勒頻移信號的變化，對所述多普勒頻移信號的變化進(jìn)行絕對值采樣，獲得采樣電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述帶通濾波器，包括: 低通濾波器，所述低通濾波器用于濾除高于特定頻率范圍的初始信號； 高通濾波器，所述高通濾波器與所述低通濾波器相連，用于濾除低于特定頻率范圍的初始信號。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號提取模塊，包括: 信號放大電路，所述信號放大電路用于對所述特定頻率初始信號進(jìn)行放大； 檢波電路，所述檢波電路與所述信號放大電路相連，用于將放大后的特定頻率初始信號轉(zhuǎn)化為多普勒頻移信號。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采樣模塊，包括: 動態(tài)誤差運(yùn)算電路，所述動態(tài)誤差運(yùn)算電路用于采集濾波處理后多普勒頻移信號的變化； 絕對值放大電路，所述絕對值放大電路與所述動態(tài)誤差運(yùn)算電路相連，用于對所述多普勒頻移信號的變化進(jìn)行絕對值采樣，形成采樣電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)誤差運(yùn)算電路，包括: 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述低通濾波器的輸出端相連； 第一運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第一電阻的另一端相連，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接地； 第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，所述第二電阻的另一端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連； 第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連； 第二運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述低通濾波器的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端相連； 第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端相連； 接地電容，所述接地電容的一端與所述第四電阻的另一端相連，所述接地電容的另一端接地； 第三運(yùn)算放大器，所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第四電阻的另一端相連，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第三運(yùn)算放大器的輸出端相連； 第五電阻，所述第五電阻的一端與所述第三運(yùn)算放大器的輸出端相連，所述第五電阻的另一端與所述第三電阻的另一端相連； 第四運(yùn)算放大器，所述第四運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第五電阻的另一端相連，所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端接地，所述第四運(yùn)算放大器的輸出端與所述絕對值放大電路相連。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)，其特征在于，所述報警豐吳塊，包括: 信號放大電路，所述信號放大電路用于接收所述采樣電壓，并對所述采樣電壓進(jìn)行放大； 比較電路，所述比較電路與所述信號放大電路相連，用于將放大后的采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并在所述采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時，產(chǎn)生報警信號； 報警器，所述報警器與所述比較電路相連，用于接收所述報警信號，并報警。10.一種利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測方法，其特征在于，包括: 向檢測區(qū)域發(fā)射紅外光波信號； 接收所述檢測區(qū)域內(nèi)的紅外光波信號； 將所述紅外光波信號轉(zhuǎn)換為初始信號； 對所述初始信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生采樣電壓；對所述采樣電壓進(jìn)行放大；將放大后的采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時，報警。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)和方法，所述利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)包括：紅外發(fā)射模塊，紅外接收模塊，信號處理模塊和報警模塊。本發(fā)明所公開的利用光波多普勒效應(yīng)的入侵探測系統(tǒng)利用多普勒效應(yīng)，通過判斷相對運(yùn)動的方法確定侵入行為。由自然環(huán)境變化(溫度、濕度、光照)對紅外光波的物理影響并不能對相對運(yùn)動產(chǎn)生干擾，且由于紅外光波的輻射范圍較大，保證了探測距離與探測角度。因此，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)主動紅外、被動紅外、微波、超聲波等入侵探測器受自然環(huán)境影響較大，易被干擾、誤報率高以及漏報等問題。
【IPC分類】G08B13/187
【公開號】CN105046860
【申請?zhí)枴緾N201510583898
【發(fā)明人】馬步遠(yuǎn), 李桂榮, 殷燕南, 張磊, 張浩然
【申請人】北京世紀(jì)之星應(yīng)用技術(shù)研究中心
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月14日