基于DSP技術的商品電子防竊（EAS）系統(tǒng)設計

　　3 EAS系統(tǒng)設計中的幾個問題

　　3.1 實時性

　　EAS系統(tǒng)對識別的實時性要求比較高，要求系統(tǒng)在顧客通過門道的幾百個毫秒時間內(nèi)對信號進行準確的判斷。識別標簽的算法程序要進行大量的運算，所以要求微處理器的處理速度快。普通的單片機的一個指令周期約為1微秒，不能完成大量的運算要求。DSP采用增強的哈佛總線結構，程序采用4級流水線控制，大部分的指令均可在一指令周期中完成，使數(shù)據(jù)的處理速度大為提高。

　　3.2 靈敏度

　　當標簽從不的方向通過檢測區(qū)時，系統(tǒng)產(chǎn)生的標簽信號強弱不同，通過特定的數(shù)字濾波技術可以提高弱感應情況下的信噪比，從而提高系統(tǒng)檢測率，降低漏報率。

　　3.3 抗干擾

　　接收器實際接收的信號在受到外界干擾影響時，會發(fā)生各種變化。早期的EAS系統(tǒng)對于某些和標簽波形相似的干擾波形，會作出錯誤的判斷，發(fā)生誤報。而采用DSP技術的EAS系統(tǒng)，利用標簽信號自相關性比較強的特點，極大地降低了系統(tǒng)誤報率。

　　4 系統(tǒng)軟件設計

　　4.1 標簽信號的特性

　　當標簽通過商場的出口通道處時，由于發(fā)射器和接收器之間射頻電磁場的作用，接收的信號波形會發(fā)生變化。通過鑒別接收信號的波形特征就可以判斷是否有標簽通過。通常由于在一個周期中標簽所在的頻點被掃到兩次，因而在環(huán)境比較好的情況下，一個周期有兩個比較大的波形峰值。圖4(a)和圖4(b)分別是無標簽和有標簽時接收信號的波形。

　　然而實際的現(xiàn)場環(huán)境差別較大，接收到的信號情況復雜。有時表現(xiàn)為環(huán)境的整個噪聲水平高，有時又表現(xiàn)為固定頻率的干擾。例如，當用手握住接收天線時，接收的信號會在一定的頻率點產(chǎn)生整個較大的波峰，而整個信號的波形，總體上的強度并不是很大，但在特定的位置上會產(chǎn)生幾個波峰。這種情況下的信號與有標簽通過時的信號相似，但是通過它與典型標簽信號的頻譜分析對比可以區(qū)分。而當用金屬物體碰撞天線或與天線摩擦時，產(chǎn)生的接收信號的幅度在整體上有很大的提高，接收波形雜亂無章，采用相關運算可以區(qū)分。圖5(a)和圖5(b)分別是這兩種情況下的接收信號波形。

　　當現(xiàn)場環(huán)境中有特定的電磁干擾時，接收的信號也會發(fā)生變化。如果在同一個商場中有幾臺發(fā)射天線，接收的信號會體現(xiàn)出兩個特點：一是在每個周期中都會有的較大波形峰值;二是每個周期中較大波形峰值對應的時刻不完全一致，換句話說，就是每周期較大波形峰值在移動(相對于每個周期的起點)。圖6是存在互相干擾信號時的接收信號波形。

　　4.2 識別算法

　　從上面信號的波形特點可以看到：當環(huán)境狀況比較好的時候，由于標簽通過門道一般需要幾十到幾百毫秒的時間，因而感應的信號會在連續(xù)的多個周期中存在。在有標簽通過時，接收的信號首先表現(xiàn)為在連續(xù)的數(shù)個周期內(nèi)感應信號的加強，并且在連續(xù)的周期內(nèi)有很強的自相關性。而對于大多數(shù)干擾情況(例如存在相互干擾、金屬物體磁撞天線時)的信號，雖然感應信號強度明顯的加強，但在每個周期增強的集團并不是相同的，這種信號的自相關性較弱。相關函數(shù)的定義如下：

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