全数字通过式金属探测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种全数字通过式金属探测系统，其特征在于：该系统包括中央处理器和连接该中央处理器的A/D数字信号处理器，该A/D数字信号处理器分别连接有发射电路和模数转换电路，该发射电路连接有发射线圈级，该模数转换电路连接有接收线圈组，该中央处理器还连接有通讯接口电路。本新型运用软件无线电技术使系统具有高度灵活性和开放性，区分出金属种类和体积大小，然后作出判决报警;所述通讯接口电路是用标准的以太网接口，可以接入局域网或直接接入电脑，实现远程控制。容易升级更新和扩展系统功能；数字化使相干正交解调得到保证，提高了系统的抗干扰能力和探测精度。
【专利说明】全数字通过式金属探测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过式金属探测安检门探测系统的完全数字化，具体来说是基于软件无线电技术的全数字通过式金属探测系统。
【背景技术】
[0002]通过式金属探测安检门，广泛运用于机场、学校、法院、车站、会场、工厂、体育馆等公共场所，用于公共安全检查或防盗等。
[0003]目前的金属探测安检门主要运用模拟技术，抗干扰能力差，探测精度不够，硬件体积大、成本高，系统升级和功能扩展困难。在实际运用中，还存在以下缺陷:容易误报警和漏报警、不能区分金属种类、不能准确定位隐藏的金属物品、多台设备并列排放时容易受干扰
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实用新型内容
[0004]鉴于上述状况，有必要提供一种抗干扰能力强，探测精度高的全数字通过式金属探测系统。
[0005]为解决上述技术问题，提供一种全数字通过式金属探测系统，该系统包括中央处理器和连接该中央处理器的A/D数字信号处理器，该A/D数字信号处理器分别连接有发射电路和模数转换电路，该发射电路连接有发射线圈级，该模数转换电路连接有接收线圈组，该中央处理器还连接有通讯接口电路。
[0006]该发射线圈组与该发射电路之间设有两个与该发射线圈组并联的电容Cl、C2，该电容与发射线圈组组成谐振电路。
[0007]该接收线圈组与该A/D数字信号处理器之间设有两个与该接收线圈组并联的电容C3、C4，该电容与接收线圈组组谐振电路。
[0008]该系统还设有键盘，该键盘与该中央处理器电性连接。
[0009]该系统还设有声光报警器，该声光报警器与该中央处理器电性连接。
[0010]该A/D数字信号处理器为FPGA芯片的可编程逻辑器件。
[0011]该中央处理器包括有信号识别模块、金属特性表、判决报警模块和控制模块，该控制模块与该声光报警器电性连接。
[0012]该A/D数字信号处理器包括DDS模块(直接数字频率合成器)和依次电性连接的A/D采样控制模块、抽取滤波器、低通滤波器、鉴频器、接口控制模块。
[0013]该A/D采样控制模块分别与发射电路、模数转换电路电性连接，该接口控制模块与该中央处理器电性连接。
[0014]本实用新型的目的是对现有的通过式金属探测安检门探测系统的数字化改造，以克服现有系统的缺陷，提高系统对金属的分辨能力，提高抗干扰能力和降低硬件成本等，同时使系统容易进行功能扩展和升级。
[0015]本实用新型对发射电路的数字化改造采用了直接数字频率合成技术。在接收端直接对载波信号进行AD转换得到数字载波信号；数字载波信号经过数字下变频、抽取滤波、低通滤波和鉴频等数字信号处理，得到特征信号；中央处理器对特征信号在进行特征识别，区分金属种类和大小。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是本实用新型全数字通过式金属探测系统的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型全数字通过式金属探测系统的原理框图。
[0018]图3是本实用新型全数字通过式金属探测系统的DDS模块原理框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体的实施方式进行详细的说明。
[0020]如图1、图2所示，一种全数字通过式金属探测系统，该系统包括中央处理器B4和连接该中央处理器B4的A/D数字信号处理器B3，该A/D数字信号处理器B3分别连接有发射电路BI和模数转换电路B2，该发射电路BI连接有发射线圈级B6，该模数转换电路B2连接有接收线圈组B6，该中央处理器B4还连接有通讯接口电路B5，模数转换电路B2直接对接收的载波信号进行数字化，得到数字载波信号，数字信号处理电路对数字载波信号进行数字信号处理，得到特征信号，中央处理器B4对特征信号进行识别，区分出金属种类和体积大小，然后作出判决报警，通讯接口电路是用标准的以太网接口，可以接入局域网或直接接入电脑，实现远程控制。
[0021]该发射线圈组B6与该发射电路BI之间设有两个与该发射线圈组并联的电容Cl、C2，该电容Cl、C2与发射线圈组B6组成谐振电路。
[0022]该接收线圈组B7与该A/D数字信号处理器B3之间设有两个与该接收线圈组B7并联的电容C3、C4，该电容C3、C4与接收线圈组B7组成谐振电路。
[0023]该系统还设有键盘，该键盘与该中央处理器B4电性连接；该系统还设有声光报警器，该声光报警器与该中央处理器B4电性连接。
[0024]该A/D数字信号处理器B3为FPGA芯片的可编程逻辑器件；该A/D数字信号处理器包括DDS模块和依次电性连接的A/D采样控制模块、抽取滤波器、低通滤波器、鉴频器、接口控制模块；该A/D采样控制模块分别与发射电路B1、模数转换电路B2电性连接，该接口控制模块与该中央处理器B4电性连接。
[0025]该中央处理器B4包括有信号识别模块、金属特性表、判决报警模块和控制模块，该控制模块与该声光报警器电性连接，发射线圈发射交变信号的情况下，待检金属受交变磁场的影响形成交变的电涡流。对不同的金属其阻抗特性并不相同，物理意义上就等效于分析其阻抗特性的差异。
[0026]因此，分析的目标量定为:Z=R+j ω L
[0027]实施例一
[0028]如图1至图3所示，为了说明本实用新型，现在假设发射单频点正弦波信号为:Utl=Acos ω t,则从接收线圈感应出信号为Φ就是待检测金属的特性参数。设本地数控振荡器 产生的正交和同相信号分别为:upl=Dcos(_cot),Up2=Dsin(-ω?)。
[0029]将接收线圈中获取的感应信号U1=Ccos(Cot-O)分别与本地数控振荡器产生的正交和同相信号进行乘法运算，即:
【权利要求】
1.一种全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该系统包括中央处理器和连接该中央处理器的A/D数字信号处理器，该A/D数字信号处理器分别连接有发射电路和模数转换电路，该发射电路连接有发射线圈级，该模数转换电路连接有接收线圈组，该中央处理器还连接有通讯接口电路。
2.如权利要求1所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该发射线圈组与该发射电路之间设有两个与该发射线圈组并联的电容Cl、C2，该电容与发射线圈组组成谐振电路。
3.如权利要求1所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该接收线圈组与该A/D数字信号处理器之间设有两个与该接收线圈组并联的电容C3、C4，该电容与接收线圈组组谐振电路。
4.如权利要求1所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该系统还设有键盘，该键盘与该中央处理器电性连接。
5.如权利要求1所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该系统还设有声光报警器，该声光报警器与该中央处理器电性连接。
6.如权利要求1所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该A/D数字信号处理器为FPGA芯片的可编程逻辑器件。
7.如权利要求1所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该A/D数字信号处理器包括DDS模块和依次电性连接的A/D采样控制模块、抽取滤波器、低通滤波器、鉴频器、接口控制|吴块。
8.如权利要求7所述的全数字通过式金属探测系统，其特征在于:该A/D采样控制模块分别与发射电路、模数转换电路电性连接，该接口控制模块与该中央处理器电性连接。
【文档编号】G01V3/11GK203551798SQ201320595507
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】范海洋 申请人:范海洋