周界入侵系統(tǒng)定位方法與控制實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-27 03:54
基于漏泄同軸電纜的周界入侵系統(tǒng)因其具有隱蔽性強(qiáng)、全天候工作、繞防難度高和隨形安裝等特點(diǎn),近年來成為各國(guó)熱門研究方向,在安防領(lǐng)域受到了極大重視。我國(guó)對(duì)周界入侵系統(tǒng)研究的起步較晚,在研究深度和技術(shù)積累方面與國(guó)際領(lǐng)先水平還存在一定差距,國(guó)產(chǎn)的周界安防產(chǎn)品誤報(bào)率和漏報(bào)率較高且定位不夠精準(zhǔn)。開展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的周界入侵系統(tǒng)的研究,對(duì)重要機(jī)構(gòu)的防護(hù),軍事邊界的警戒和社會(huì)安全的維護(hù)而言都有重要的應(yīng)用價(jià)值。論文選題源于“基于漏泄同軸電纜的周界入侵探測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”基礎(chǔ)應(yīng)用研究項(xiàng)目,以系統(tǒng)定位方法與控制顯示功能的實(shí)現(xiàn)為研究目標(biāo),主要研究工作和創(chuàng)新性成果如下:1.介紹了漏泄同軸電纜的基本物理結(jié)構(gòu)與性能指標(biāo),研究和討論了線性調(diào)頻脈沖信號(hào)和巴克碼調(diào)制脈沖信號(hào)的特性與處理方法,并針對(duì)這兩種信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域和頻域分析與脈沖壓縮仿真。2.設(shè)計(jì)了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)字信號(hào)處理過程,對(duì)采集數(shù)據(jù)使用Matlab進(jìn)行脈沖壓縮處理,計(jì)算入侵目標(biāo)位置,實(shí)驗(yàn)表明所使用的實(shí)驗(yàn)方案適用于周界入侵探測(cè)系統(tǒng)。3.系統(tǒng)集成的過程中,使用FPGA控制CH375芯片完成系統(tǒng)控制接口的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的功能,并進(jìn)行功能仿真、時(shí)序...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
漏纜基本物理結(jié)構(gòu)
縱向移動(dòng)并記錄數(shù)據(jù),選取概率值最大的數(shù)值來表示漏纜的耦合損耗。如圖 2.2 所示,為實(shí)驗(yàn)所使用漏纜的橫截面。圖2.2 漏纜橫截面2.2 發(fā)射信號(hào)類型在周界入侵電磁傳感系統(tǒng)中,發(fā)射信號(hào)只是信息的載體,并不包含目標(biāo)位置信息,不同的發(fā)射信號(hào)類型決定了對(duì)回波信號(hào)的處理方法,因而影響了探測(cè)的分辨率、探測(cè)精度等關(guān)鍵性能指標(biāo),所以,選取合適的發(fā)射信號(hào),對(duì)提升整體系統(tǒng)性能有重要作用[19][20]。2.2.1 發(fā)射信號(hào)的數(shù)學(xué)表示系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)是除初相外其余參數(shù)已確定的信號(hào),具有有限能量或有限功率的信號(hào)稱為實(shí)信號(hào),常用時(shí)間函數(shù) s (t)表示。能量有限的信號(hào)稱為能量信號(hào),能量譜密度通常來描述能量信號(hào)的頻譜特性,用于表示信號(hào)能量如何隨著頻率分布,能量譜密度(ESD)定義為。22( ) ( )j tS s t e dt (2-5)而能量無限但功率有限的信號(hào)
第二章 信號(hào)類型與回波處理方法研究15圖2.5 壓縮前加噪聲線性調(diào)頻信號(hào)圖 2.6 為經(jīng)過脈沖壓縮處理后的信號(hào),可以看出,在仿真的結(jié)果中,脈沖壓縮的峰值比較明顯。圖2.6 壓縮后線性調(diào)頻信號(hào)通常,將線性調(diào)頻脈沖輸出信號(hào)的脈沖壓縮寬度 定義為: 1 B 1 (2-26)2.3.2 巴克碼調(diào)制脈沖信號(hào)脈沖壓縮處理巴克碼調(diào)制脈沖信號(hào)適合于脈沖壓縮處理方法的原因是,由于此二相編碼的編碼特性,在對(duì)巴克碼進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較高的峰值,并對(duì)旁瓣產(chǎn)生抑制,且旁瓣的電平取值在+1、0 和-1 三個(gè)數(shù)字范圍內(nèi)。從理論分析可知,在已知的 7 種巴克碼中,長(zhǎng)度越長(zhǎng)的巴克碼,在自相關(guān)運(yùn)算后峰值越高,巴克碼非周期自相關(guān)函數(shù)可寫為:10, 0( ,0)0; 1, 0P mi i miP mm c cm (2-27)其中,P 為序列的長(zhǎng)度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FPGA的多路串口數(shù)據(jù)快速采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鄒德楠,彭月祥. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(12)
[2]LABVIEW和單片機(jī)串口通信在半導(dǎo)體模塊測(cè)試設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 徐慶坤,房齊. 價(jià)值工程. 2018(30)
[3]基于FPGA與USB3.0圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 姚清志,王勇,高猛. 電子測(cè)試. 2018(11)
[4]基于LXI總線的多功能便攜式通用測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳德軍,陳耀園,于勁松. 電子測(cè)量技術(shù). 2018(10)
[5]綜合防入侵技術(shù)在企業(yè)周界應(yīng)用中的優(yōu)化和創(chuàng)新[J]. 黃達(dá),喬雨. 智能建筑. 2018(03)
[6]高精度多脈沖激光測(cè)距回波檢測(cè)技術(shù)[J]. 高瑋,馬世偉,段園園. 應(yīng)用光學(xué). 2018(01)
[7]雙漏纜電磁耦合傳感器設(shè)計(jì)[J]. 官喬,路宏敏,譚康伯,藍(lán)燕銳,孫棟. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]VHF頻段漏泄同軸電纜埋地傳感器研究[J]. 官喬,樊雪豐,劉洋,荊曉超. 微波學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]紅外對(duì)射報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 郭亮,肖勇,王赟生. 自動(dòng)化儀表. 2017(05)
[10]基于STM32的CAN總線/RS232接口轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[J]. 曾璐陽(yáng). 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(06)
碩士論文
[1]創(chuàng)新USB與常用串口通信總線接口設(shè)計(jì)[D]. 李文彬.成都理工大學(xué) 2016
[2]泄漏電纜周界入侵信號(hào)檢測(cè)方法研究[D]. 朱磊.東北石油大學(xué) 2013
[3]基于泄漏電纜傳感器的周界入侵探測(cè)技術(shù)[D]. 韋統(tǒng)安.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[4]光纖圍欄報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊海明.安徽理工大學(xué) 2009
[5]超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)計(jì)與信號(hào)完整性分析[D]. 黃春行.南京理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3521516
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
漏纜基本物理結(jié)構(gòu)
縱向移動(dòng)并記錄數(shù)據(jù),選取概率值最大的數(shù)值來表示漏纜的耦合損耗。如圖 2.2 所示,為實(shí)驗(yàn)所使用漏纜的橫截面。圖2.2 漏纜橫截面2.2 發(fā)射信號(hào)類型在周界入侵電磁傳感系統(tǒng)中,發(fā)射信號(hào)只是信息的載體,并不包含目標(biāo)位置信息,不同的發(fā)射信號(hào)類型決定了對(duì)回波信號(hào)的處理方法,因而影響了探測(cè)的分辨率、探測(cè)精度等關(guān)鍵性能指標(biāo),所以,選取合適的發(fā)射信號(hào),對(duì)提升整體系統(tǒng)性能有重要作用[19][20]。2.2.1 發(fā)射信號(hào)的數(shù)學(xué)表示系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)是除初相外其余參數(shù)已確定的信號(hào),具有有限能量或有限功率的信號(hào)稱為實(shí)信號(hào),常用時(shí)間函數(shù) s (t)表示。能量有限的信號(hào)稱為能量信號(hào),能量譜密度通常來描述能量信號(hào)的頻譜特性,用于表示信號(hào)能量如何隨著頻率分布,能量譜密度(ESD)定義為。22( ) ( )j tS s t e dt (2-5)而能量無限但功率有限的信號(hào)
第二章 信號(hào)類型與回波處理方法研究15圖2.5 壓縮前加噪聲線性調(diào)頻信號(hào)圖 2.6 為經(jīng)過脈沖壓縮處理后的信號(hào),可以看出,在仿真的結(jié)果中,脈沖壓縮的峰值比較明顯。圖2.6 壓縮后線性調(diào)頻信號(hào)通常,將線性調(diào)頻脈沖輸出信號(hào)的脈沖壓縮寬度 定義為: 1 B 1 (2-26)2.3.2 巴克碼調(diào)制脈沖信號(hào)脈沖壓縮處理巴克碼調(diào)制脈沖信號(hào)適合于脈沖壓縮處理方法的原因是,由于此二相編碼的編碼特性,在對(duì)巴克碼進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較高的峰值,并對(duì)旁瓣產(chǎn)生抑制,且旁瓣的電平取值在+1、0 和-1 三個(gè)數(shù)字范圍內(nèi)。從理論分析可知,在已知的 7 種巴克碼中,長(zhǎng)度越長(zhǎng)的巴克碼,在自相關(guān)運(yùn)算后峰值越高,巴克碼非周期自相關(guān)函數(shù)可寫為:10, 0( ,0)0; 1, 0P mi i miP mm c cm (2-27)其中,P 為序列的長(zhǎng)度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FPGA的多路串口數(shù)據(jù)快速采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鄒德楠,彭月祥. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(12)
[2]LABVIEW和單片機(jī)串口通信在半導(dǎo)體模塊測(cè)試設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 徐慶坤,房齊. 價(jià)值工程. 2018(30)
[3]基于FPGA與USB3.0圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 姚清志,王勇,高猛. 電子測(cè)試. 2018(11)
[4]基于LXI總線的多功能便攜式通用測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳德軍,陳耀園,于勁松. 電子測(cè)量技術(shù). 2018(10)
[5]綜合防入侵技術(shù)在企業(yè)周界應(yīng)用中的優(yōu)化和創(chuàng)新[J]. 黃達(dá),喬雨. 智能建筑. 2018(03)
[6]高精度多脈沖激光測(cè)距回波檢測(cè)技術(shù)[J]. 高瑋,馬世偉,段園園. 應(yīng)用光學(xué). 2018(01)
[7]雙漏纜電磁耦合傳感器設(shè)計(jì)[J]. 官喬,路宏敏,譚康伯,藍(lán)燕銳,孫棟. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]VHF頻段漏泄同軸電纜埋地傳感器研究[J]. 官喬,樊雪豐,劉洋,荊曉超. 微波學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]紅外對(duì)射報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 郭亮,肖勇,王赟生. 自動(dòng)化儀表. 2017(05)
[10]基于STM32的CAN總線/RS232接口轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[J]. 曾璐陽(yáng). 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(06)
碩士論文
[1]創(chuàng)新USB與常用串口通信總線接口設(shè)計(jì)[D]. 李文彬.成都理工大學(xué) 2016
[2]泄漏電纜周界入侵信號(hào)檢測(cè)方法研究[D]. 朱磊.東北石油大學(xué) 2013
[3]基于泄漏電纜傳感器的周界入侵探測(cè)技術(shù)[D]. 韋統(tǒng)安.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[4]光纖圍欄報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊海明.安徽理工大學(xué) 2009
[5]超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)計(jì)與信號(hào)完整性分析[D]. 黃春行.南京理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3521516
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