本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的一體式射頻EAS檢測(cè)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 電子商品防盜檢測(cè)器 FPGA 識(shí)別算法 自適應(yīng)

【摘要】：電子商品防盜系統(tǒng)(Electronic Article Surveillance,簡(jiǎn)稱EAS)出現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有幾十年的時(shí)間,廣泛使用于商場(chǎng)、超市、零售業(yè)等,是目前防范商品盜竊行為最為有效的手段,但是傳統(tǒng)的EAS越來(lái)越難適應(yīng)復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,本文從此入手,使用FPGA代替數(shù)字電路的方式對(duì)傳統(tǒng)EAS做了算法和檢測(cè)方式等方面改進(jìn)[1]。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種以FPGA為核心芯片的一體式射頻EAS檢測(cè)器。天線采用時(shí)分復(fù)用的方式進(jìn)行多路組合收發(fā),可以有效避免檢測(cè)場(chǎng)內(nèi)盲區(qū)。主要介紹了FPGA從AD芯片直接采樣得到數(shù)據(jù)后,在內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行積分、數(shù)字濾波、數(shù)字混頻、梳狀抽值濾波、快速傅里葉變換等算法并得到相應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù),以及根據(jù)信號(hào)幅值、噪聲幅值、信噪比、頻點(diǎn)幅值、頻點(diǎn)位置等數(shù)據(jù)提出一種算法來(lái)判定當(dāng)前檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否含有標(biāo)簽并控制報(bào)警電路。同時(shí)為了適應(yīng)不同環(huán)境的背景噪聲,加入了數(shù)字可調(diào)電路根據(jù)環(huán)境實(shí)時(shí)控制電路增益,使不同環(huán)境噪聲采樣值控制在相同范圍。本設(shè)計(jì)加入了通信功能,使FPGA能與PC端進(jìn)行間接通信以達(dá)到實(shí)時(shí)修改檢測(cè)參數(shù)功能。本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的收發(fā)一體式的射頻EAS檢測(cè)器經(jīng)過(guò)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下可以做到誤報(bào)率小于1次/天、硬標(biāo)簽1米以內(nèi)漏檢率小于1%、最大檢測(cè)距離1.5米;超市環(huán)境下誤報(bào)率小于1次/天、硬標(biāo)簽1米以內(nèi)漏檢率小于5%、最大檢測(cè)距離1.2米。本系統(tǒng)與傳統(tǒng)EAS相比具有較大的檢測(cè)范圍、較好的場(chǎng)均分布、更加靈敏的響應(yīng)速度、較強(qiáng)的抗噪聲能力。
【關(guān)鍵詞】：電子商品防盜檢測(cè)器 FPGA 識(shí)別算法 自適應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH69;TN791
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 背景及意義9
• 1.2 EAS技術(shù)簡(jiǎn)介9-11
• 1.3 射頻EAS國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀11
• 1.4 本文主要內(nèi)容11-12
• 2 EAS工作原理及算法12-22
• 2.1 傳統(tǒng)EAS工作原理12
• 2.2 存在問(wèn)題及解決方案12-13
• 2.2.1 檢測(cè)距離近12-13
• 2.2.2 檢測(cè)場(chǎng)分布不均勻13
• 2.2.3 抗干擾能力弱13
• 2.2.4 多臺(tái)設(shè)備互相干擾13
• 2.2.5 環(huán)境適應(yīng)能力差13
• 2.3 一體式EAS工作原理及算法分析13-19
• 2.4 工作流程19-20
• 2.5 工作時(shí)序20-22
• 3 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)22-25
• 3.1 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-23
• 3.2 FPGA器件選型23-24
• 3.3 模塊設(shè)計(jì)原則24
• 3.4 系統(tǒng)功能24-25
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)25-45
• 4.1 軟件設(shè)計(jì)框圖25-26
• 4.2 時(shí)序控制26-28
• 4.2.1 模塊功能26-27
• 4.2.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)27-28
• 4.3 SPI通信28-30
• 4.3.1 模塊功能28
• 4.3.2 同步串行通信原理28-29
• 4.3.3 系統(tǒng)通信協(xié)議29
• 4.3.4 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)29-30
• 4.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)30-33
• 4.4.1 模塊功能30-31
• 4.4.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)31-33
• 4.5 報(bào)警模塊33-34
• 4.5.1 模塊功能33
• 4.5.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)33-34
• 4.6 數(shù)字震蕩發(fā)生器34-36
• 4.6.1 模塊功能34
• 4.6.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)34-36
• 4.7 收發(fā)控制36-37
• 4.7.1 模塊功能36-37
• 4.7.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)37
• 4.8 自動(dòng)增益37-38
• 4.8.1 模塊功能37
• 4.8.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)37-38
• 4.9 均值濾波38-39
• 4.9.1 模塊功能38
• 4.9.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)38-39
• 4.10 數(shù)字下變頻39-41
• 4.10.1 模塊功能39
• 4.10.2 CIC濾波器39-40
• 4.10.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)40-41
• 4.11 快速傅里葉變換41-43
• 4.11.1 模塊功能41
• 4.11.2 快速傅里葉變換41-42
• 4.11.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.12 判定算法43-45
• 4.12.1 模塊功能43
• 4.12.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)43-45
• 5 系統(tǒng)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析45-48
• 5.1 檢測(cè)距離45-46
• 5.2 誤報(bào)概率46-47
• 5.3 漏報(bào)概率47-48
• 6 結(jié)論與優(yōu)化48-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 附錄52-56
• 電路板原理圖52-54
• 電源電路52
• 報(bào)警電路52
• 信號(hào)放大電路52-53
• 發(fā)射電路53
• 主控電路53-54
• 電路板外觀54-55
• 系統(tǒng)外觀55-56
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及碩士期間科研項(xiàng)目56-57
• 致謝57

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本文編號(hào)：955426