CN1193322C - 采用可变时移的电子物品保安系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统(10),用于检测在一个检测区中是否存在一个报警标记物(42)。该系统包括:一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器(20)。该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,所述时序包括一组相互衔接的帧间隔,其中的RF脉冲串是在每个帧间隔中发射出的,这些帧间隔中各个帧间隔的时长是一组不同的数值。该EAS系统还包括一个与发射器(20)同步的接收器(24),用来接收检测区中报警标记物(42)响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号。如果检测到报警标记物时,该接收器就产生一个输出信号。各个帧间隔的时长值被选择成与其它EAS系统的帧间隔时长不同,由此使所述EAS系统能完全避免由于其它EAS系统的工作而造成误报警或阻滞。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种电子物品保安系统,该系统用于检测在一个检测区中是否存在报警标记物,更具体来讲,本发明涉及一种改进的脉冲—收听式(pulse-listen)电子物品保安系统,该系统采用伪随机跳频/跳时RF(射频)脉冲连发串,以此来降低误报警率。
背景技术
目前,电子物品保安(EAS)系统已经得到很广泛的应用,这些系统用在零售商业机构和或图书馆等设施中,用来检测和防止物品失窃、或者防止对物品或货物的擅自移动。这些ESA系统通常采用一种可被该EAS系统检测到的报警标记物,报警标记物固结到要进行保护的物品上。这些EAS系统通常布置在上述设施的几个出口处、或出口附近,对报警标记物进行检测,从而当物品经过出口时就能被检测到。
由于环保和法规的要求,单个EAS系统通常只在一个有限的区域内是有效的,在该区域内,固结到受保护物品上的报警标记物能被可靠地检测到。这样的区域一般被称为一个检测区,其宽度通常限定在约六英尺的限度内。尽管许多商店和图书馆仅有的一个出口其尺寸能与这种六英尺宽的检测区相适配,但许多其它零售商业机构常并排设置八个或十个出口,并具有很多分散的单个出口。另外,大型购物商场通常具有很宽的一个通入商场中的开阔区或过道,其宽度一般达十英尺或更宽。因而,在许多这样的情形中,需要设置多个EAS系统,以对多个分散的出口点和/或单独出口点/入口点进行完全的检测警戒,其中这些出口点/入口点的出口宽度都大于单个EAS系统所能可靠警戒的宽度。
目前一种广泛使用的EAS系统是这样的:其采用一种报警标记物,标记物中自带有一个无源谐振电路,该电路的形式通常为平面印刷电路,其可对某一设定频率发生谐振。用来检测该谐振电路的EAS系统一般包括一个发射器,发射器向检测区中发射电磁能量以形成一个电磁场,该电磁场具有接近报警标记物谐振频率的频率分量。这种EAS系统还包括一个用于对检测区中的电磁场进行检测的接收器。当固结有报警标记物的物品被带入检测区或通过检测区时,报警标记物就暴露在所发射的电磁能量中,促使报警标记物发生谐振而形成一个输出信号,该输出信号干扰了检测区中的电磁场。该干扰可被接收器所检测到。接收器如检测到电磁场扰动就表明检测区中存在一个带有报警标记物的物品,则接收器就触发一个报警器开始报警或通知工作人员。
由于制造谐振报警标记物生产工艺的原因,标准报警标记物的谐振频率与标定设计频率相比,有正负10%或更大的漂移量。为了能在检测区中可靠地检测到报警标记物,EAS系统的发射频率通常是在一定范围内,以确保发射信号中的某一频率分量能接近报警标记物的谐振频率。
一种很普遍的EAS系统是由新泽西州Thorofare地方的Checkpoint(关卡)系统有限公司生产的,其通常被称为脉冲-收听式EAS系统,即所谓的StrataTM型系统,其重复地发射电磁能量:一个RF脉冲串信号序列,该序列中的各个脉冲串信号的频率是不同的,这样,就至少有一个脉冲串的频率能落入所要检测报警标记物的谐振频率附近。在各个脉冲串之间,该EAS系统关断发射器,并在发射器发射间歇的静寂时间内开启接收器。接收器通过对静寂时段内由谐振报警标记物感应而反向辐射出的能量进行检测,来检测到检测区中的报警标记物。
诸如StrataTM系统的现有脉冲—收听式EAS系统通过如下措施来实现对报警标记物的高可靠性检测:要求接收器在设定次数的脉冲串信号发射循环中记录到检测出标记物的次数达到了规定数目。但是,如果同地点布置(并置co-located)的所有EAS系统都采用同样的脉冲串频率模式/时序模式,则就会出现某个EAS系统检测到其它EAS系统所发射脉冲串的可能,从而产生不希望的误报警,或降低检测的灵敏度。一种用来消除并置EAS系统误报的有效方法是使所有并置EAS系统的发射器同步,以确保没有任何发射脉冲串遮叠任何接收器的接收静寂时段。进行同步的典型方法是用连接电缆将一个主EAS系统与其它所有作为从系统的EAS系统连接起来。但是,敷设连接电缆的成本很高,且往往并不能实用安装。作为备选方案,如美国专利第4667185中所描述的:可以用无线的方法来达到同步。但是无线系统需要更为复杂的同步电路。此外,同步在很大程度上也不能防止其它制造商生产的并置EAS系统的干扰以及其它的外部干扰。
本发明通过使各个EAS系统都采用相互各别的伪随机频率模式/时序模式对相应检测区中的报警标记物进行询问,而消除了对并置EAS系统的同步要求。通过选择各别的频率/时序模式,使得频率/时序模式表现为随机分布形式,且它们之间的互相关程度很低,从而就使任何EAS系统发射器的脉冲串造成其它任何并置EAS系统发生误报警的概率非常小。另外,由于接收到的是伪随机频率/时序模式,所以本发明对干扰信号通常要具有很高的抗干扰能力。
发明内容
简言之,本发明设提供一种脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统),该系统用于检测在一个检测区中是否存在报警标记物。该EAS系统包括一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器,该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,其中的RF脉冲串是在每个信号帧时间间隔(帧间隔)中发射出的,所述时序包括一组相互衔接的帧间隔,这些帧间隔中各个帧间隔的时长是一组不同的数值。该EAS系统还包括一个与发射器同步的接收器,用来接收检测区中报警标记物响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物时产生一个输出信号,其中,所述各个帧间隔的时长值被选择成与其它EAS系统的帧间隔时长不同,由此使所述EAS系统能完全避免由于其它EAS系统的工作而造成误报警或阻滞。
本发明还提供了一种脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,该系统用于检测在一个检测区中是否存在报警标记物。该EAS系统包括一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器,该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,该时序包括一组相互衔接的帧间隔,RF脉冲串是在每个帧间隔的期间内发射出的,这些脉冲串的频率为一组数值,每个帧间隔都包括一系列段节(bin),每个段节中又都包括RF脉冲串发射时段、一个噪声信号接收时段、以及一个信号接收时段,每个段节都具有一个开始时刻和一个结束时刻,各个后序段节的开始时刻与前一段节的结束时刻在时间上的相隔是一组数值,每个帧间隔中第一段节的开始时间相对于该帧间隔的开始时间滞后设定的一段时间。该EAS系统还包括一个与发射器同步的接收器,其只是在各个段节的噪声信号接收时段和信号接收时段中工作,用来接收检测区中报警标记物响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物时产生一个输出信号,其中,多个脉冲串频率值与多个段节间间距的组合形式被选择成与其它EAS系统的脉冲串频率与段节间距的组合形式不同,由此使所述EAS系统能完全避免由其它并置EAS系统的工作而造成的误报警或阻滞。
本发明还提供了一种脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,该系统用于检测在一个检测区中是否存在报警标记物。该EAS系统包括一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器,该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,该时序包括一组相互衔接的帧间隔,RF脉冲串是在每个帧间隔的期间内发射出的,这些脉冲串的频率为一组数值,每个帧间隔的时长都是一组数值中之一,每个帧间隔都包括一系列段节,每个段节中又包括RF脉冲串发射时段、一个噪声信号接收时段、以及一个信号接收时段,每个段节都具有一个开始时刻和一个结束时刻,每个后序段节开始时刻与前一个段节的结束时刻在时间上的间隔是一组数值,每个帧间隔中第一段节的开始时刻相对于该帧间隔的开始时间滞后设定的一段时间。该EAS系统还包括一个与发射器同步的接收器,其只是在各个段节的噪声信号接收时段和信号接收时段内工作,用来接收检测区中报警标记物响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物时产生一个输出信号,其中,多个脉冲串频率值、段节间间距、以及帧间隔时长的组合形式被选择成与其它EAS系统的脉冲串频率、段节间隔、帧间隔时长的组合形式不同,由此使所述EAS系统能完全避免由于其它并置EAS系统的工作而造成的误报警或阻滞。
附图说明
结合附图进行阅读,可更好地理解上文的概述、以及下文对优选实施例的详细描述。为了示例本发明,图中表示了目前认为是优选的实施例。但可以理解:本发明并不仅图中所示的具体结构和设备。在附图中:
图1是根据本发明一种优选实施例的EAS系统的功能框图;
图2A中的时序图描述了本发明第一优选实施例所采用的超帧信号结构;
图2B中的时序图表示了本发明第一优选实施例所采用的信号帧结构;
图2C中的时序图表示了本发明第一优选实施例所采用的段节信号结构;
图3表示了根据本发明的频率查询表—FLUT;
图4表示了根据本发明的信号帧查询表—JLUT;
图5的流程图表示了根据本发明第一优选实施例中对发射频率、接收频率和时间的控制;
图6A中的时序图表示了本发明第二优选实施例所采用的超帧信号结构;
图6B中的时序图表示了本发明第二优选实施例所采用的帧信号结构;
图7表示了根据本发明第二优选实施例的脉冲查询表—PLUT;
图8中的流程图表示了根据本发明的第二优选实施例中对发射频率、接收频率和时间进行的控制;
图9中的时序图表示了根据本发明的第三优选实施例,图中表示了在具有不同时长的帧间隔中各段节所在的位置;以及
图10中的流程图描绘了在根据本发明的第三优选实施例中,对发射频率、接收频率和时间进行的控制。
具体实施方式
参见附图,图中同样的附图标记指代所有相同的元件。图1中表示了根据本发明第一实施例的、一种用于检测在一个检测区中是否存在报警标记物42的脉冲—收听式EAS系统10的功能框图。该第一实施例包括一个发射器20,其包括一个用来向检测区中辐射第一电磁信号的发射天线;第一实施例还包括一个接收器24,其包括一个与发射器20同步的接收天线,用来接收检测区中由报警标记物42响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物42就形成一个输出信号;以及一个数控频率合成器(DCFS)22,其用来产生载波输出信号,该信号对发射器20进行调谐,使其工作在某一发射频率上,并对接收器22进行调谐,使其接收某一频率的信号。
上述的DCFS22、发射器20和接收器24都是常规设计,对本领域技术人员来讲是公知的,因而,如为完整地理解本发明并不需要对这些内容进行叙述。
第一优选实施例还包括一个控制器12,由它来确定DCFS22载波输出信号的频率,并向发射器20和接收器24提供定时信号,由该定时信号来确定进行发射和进行接收的时机。控制器12从一个组地址选择器36读取一个用于确定具体采用那种频率/时序模式的组地址信号。该控制器还引出一条控制和显示接口线62,该接口线用于与外部计算装置和显示装置进行数据交换。
如图1所示,控制器12包括一个数字信号处理器(DSP)52,由其来执行控制器12主要的控制和运算任务。控制器12还包括一个可编程只读存储器(PROM)50,其中存储了计算机程序和查表数据;一个用于存储临时数据的随机访问存储器(RAM)54;一个用于将控制器12与DCFS22、发射器20和接收器24接口连接的可编程逻辑装置(PLD)56;一个模拟—数字转换器58,其用来从接收器24接收模拟信号,并将接收器24的输出信号数字化后输入到控制器12中;以及一个输入/输出装置60,其用来沿接口线62与组地址选择器36和外部控制、显示装置(图中未示出)接口连接。
DSP52执行存储在PROM50中的程序,并产生与同样存储在PROM50中的参数相对应的控制信号。PLD56在DSP52输出的控制信号的基础上,对DCFS22进行调谐,以修正发射频率和接收频率,并在发射时段和接收时段中启动发射器20和接收器24。如本领域技术人员可理解的那样,控制器12的物理结构并不仅限于图1所公开的结构。例如,只要其具有能实现图1中所有单个元件或部分元件功能的软件,则微处理芯片或单个微芯片也适于用在控制器12中,且这也符合本发明的设计构思和保护范围。
在该第一优选实施例中,报警标记物42属于EAS系统技术领域中公知类型,其谐振频率位于该标记物所对应的EAS系统的检测区间中。最好是,标记物42的电路Q值(品质因素/抗阻比)在50到100之间,谐振频率为8.2兆赫或之附近,很多制造商生产的EAS系统都用该频段作为谐振频率。但是,“报警标记物具有8.2MHz的谐振频率”并不能认为是对本发明的一个限定特征。本领域技术人员可以理解:只要能在发射天线、接收天线与报警标记物42之间建立起合适的互感效应,则任何频率都适合于EAS系统10。
如图2A所示,EAS系统10的信号结构包括由255个相邻连的信号帧组成的、定长的超帧重复周期。该超帧重复周期是通过数过255个具有固定标定时长的帧间隔TF2-TF1、TF2-TF2…等而形成的,但如图2A所示,在一个超帧重复周期中,每单个帧间隔的时长与该超帧重复周期中的其它任何帧都是不同的,各时长偏离标定帧间隔时长的幅度为+/-ΔTF。
如图2B所示,每个帧间隔包括B1到B16的16个段节和一个静寂时段。如图2C所进一步表示:每个段节都包括两个RF脉冲串发射时段(XMIT)、两个噪声信号接收时段(RCVA)、以及两个信号接收时长(RCVB),对发射和接收的定时控制是由PLD56实现的。同一段节内的发射频率和接收频率是相同的,该频率是由存储在PROM50中的频率查询表FLUT的一组预定数字确定出的。如图3所示,该FLUT表是由9列16行数字组成的,列1中的数字对应于段节号1到16,而第2列到第9列中的每组数据{Ck}与EAS系统10的发射/接收频率相对应。在每个帧间隔的执行过程中,发射器20在16个段节期间内发射32个6微秒长的RF脉冲串。在一个段节中每个脉冲串被发射两次,该段节中脉冲串频率是通过地从存储在FLUT表中的某列{Ck}数组中顺次读取数据来选定的,而数组{Ck}的选择则是根据组地址信号进行的。DSP52将从FLUT表中查取的数字转换成用来对DCFS22进行调谐的实际频率控制字。在第一实施例中,第一段节期间内的频率约为8.7MHz。按时间次序的下一个段节期间内的频率要降低约70KHz,依此下去,直到发射完16个频率为止。这样,在每个帧间隔的持续时间内,频率范围的跨度是从约8.7MHz到约7.6MHz。最好是如图2B所示,段节组是位于每帧的开始区段。但是,如本领域技术人员所理解的那样,各个段节可以位于每个信号帧中的任何位置,且这并不超出本发明的构思和范围。另外,只要RF脉冲串的频率跨度足以抵消报警标记物42谐振频率的不确定性、且RF脉冲串的频率间隔小到足以按照可接受的可靠度要求定出报警标记物42的谐振频率,则RF脉冲串的数目、RF脉冲串的具体频率、以及RF脉冲串频率的排列次序对本发明都不是致关重要的。
在该第一优选实施例中,各个帧间隔的时长不是相等的,而是被设计成在整个超帧重复周期内是变动的,这样,对于一个具体的EAS系统,可根据组地址信号而将帧间隔的时长选择成与其它EAS系统的帧间隔时长不同,使得该EAS系统10肯定不会受到其它EAS系统工作的影响而误报或阻滞。对于正确地检测到一个报警标记物42的情况,则接收器24必须能在至少三个连续的信号帧中接收到频率相同的第二电磁信号(从标记物24发出的)。由于该EAS系统10发射的RF脉冲串在三个或更多帧间隔中与其它EAS系统10所发射的脉冲串相同的几率非常小,因而就没有必要为了消除RF干扰而再对并置的各个EAS系统进行同步。因而,该EAS系统10并不发射或接收同步信号或用于防止误报或接收器阻滞的其它信号。
在第一优选实施例中,控制器12包括一个伪噪声最长序码发生器(PNSG),该发生器的输出每经一个帧间隔改变一次。在第一优选实施例中,通过使控制器12中的DSP52模拟一个八级线性移位寄存器而实现该PNSG的功能,其中的八级线性移位寄存器具有255帧组成的重复周期,该PNSG的重复周期就构成了超帧的重复周期。移位寄存器采用预定的反馈连接来确定PNSG的输出模式。最好是:是根据存储在PROM50中的帧查询表JLUT中的数据来确定具体的反馈连接。在第一实施例中,表JLUT是由九列数据组成的,第一列的内容对应于移位寄存器的级数,PNSG从该级开始作反馈连接,第2到9列的内容对应于根据组地址信号而选择的反馈连接。图4中表示了第一实施例中八级PNSG所用的具体反馈连接。
PNSG的输出是一个八位数字,该数字是将各个移位寄存器的二进制输出组成起来形成的。各个帧间隔的时长都是通过将移位寄存器的输出加上帧时长的标定值来定出的。由于PNSG的输出在一个重复周期中并不重复,所以在所述伪噪声发生器的整个重复周期内,可产生出255个不同的帧间隔时长值。在第一优选实施例中,帧间隔的标定时长约为0.01秒,且伪噪声发生器的每个二进制比特位代表八微秒,因而使得帧间隔的时长在整个超帧重复周期内以八微秒的步长约变化9000到11000微秒。本领域技术人员能理解:本发明并不仅限于用线性移位寄存器来产生伪随机数流,且数流也不仅限于255个数字。例如,帧持续时长可由一个查询表来确定出,该表中的数字由标准随机数发生装置产生的任意数字组成,这样作也是在本发明的技术构思和范围内。另外,帧时长的标定值和由移位寄存器所确定的时间步长也并不仅限为0.01秒和8微秒。
图5中一个很易于看懂的流程图表示了再第一实施例中超帧、帧、段节以及发射器/接收器控制信号的产生过程。EAS系统10第一实施例所用的具体的那组PNSG反馈连接是由组地址信号确定。在第一优选实施例中,组地址信号来源于组地址选择器36,该选择器包括安装在各个EAS系统10上的一组开关(图中未示出)。在使用多个EAS系统10的情况中,常用的作法是使每个EAS系统10具有不同的组地址,以防止EAS系统10之间产生干扰。如本领域技术人员所能理解的那样,该组地址并不一定要从安装在EAS系统10上的开关组输入,也可以用一个小键盘或类似的输入装置进行输入,或者也可以通过电话线或其它通信手段远程设定,这样做并不超出本发明的构思和范围。
图6A和图6B是EAS系统10第二种实施方式的时序图,在该实施例中,帧间隔的时长为固定值(见图6A),但在帧中RF脉冲串位置(段节位置)之间的间距则是变化的(见图6B),这一点是与第一实施例相反的,第一实施例中,帧间隔的时长在整个超帧重复周期内是变化的,而同一帧中,RF脉冲串位置之间的间距则是固定值。EAS系统10第二优选实施例的物理结构与图1所示的第一优选实施例的结构是相同的。第二实施例区别于第一实施例的不同之处在于:(1)采用了一个脉冲查询表PLUT(下文将对此进行描述)来对发射器和接收器的工作进行定时,而不是采用表JLUT;以及(2)频率查询表FLUT中存储的数字是由下文描述的明确过程得出的。
在第二优选实施例中,存储在频率查询表FLUT(见图3)中的八组预定数字{Ck}是由同一列有序数组{S}进行变排形成,数组{S}中有L个不重复的非负整数,其中的L等于16,且{S}中数字的范围是从0到15。每列有序数组{Ck}中的数字是通过改变数组{S}的次序来得到的,它们被排布成这样:不能有超过两个的相同数字在不同有序数组{Ck}中位于同样的位置。在第二优选实施例中,在每个帧间隔内,整个帧间隔中各个段节时RF脉冲串的频率以及接收器24的对应频率是通过从某一组{Ck}中依次读出所有的数字来确定的,其中{Ck}数组是根据所选择的组地址来定出的。在各个帧间隔都是用同一组频率在循环。如本领域技术人员可理解的那样,数组{S}中并不限定为16个数字,该数目还可以大于或小于16。另外,数组{Ck}也并非必须要用同一列数组的变排来得到,还可以用任何合适的装置来产生,只要各个数列显示出力求使各个数组间的特性相匹配即可。
在第二实施例中,RF脉冲串、噪声接收时段、信号接收时段在段节中的位置与第一实施例相同。但是,在各个帧间隔中,各个段节相对于其它段节的间距则不像第一实施例那样为固定值,而是由从数组{Ck}中读取的、用来确定EAS系统10发射/接收频率的同一组数字决定的。最好是:每个段节的开始时刻与其所在帧间隔的开始时刻之间的时间差Tjk可按照如下的方程1-3来确定出:
T1=1 j=1时 (1)
Tjk=Tj-1,k+Δt+Cjk·Rt j=2,3…L时 (2)
其中:T1是第一段节距离该帧间隔开始时刻的间距时间;
Tjk是利用数组Ck、借助第j-1个段节的间距时间推算出的第j个段节的间距时间;
Δt为段节时宽;
Cjk是第k个数组{Ck}中的第j个整数;以及
Rt=(Tt-(L·Δt))/∑j (3)
式中j=1到L-1,且其中Tt是第t个帧间隔的时长值。
在第二实施例中,Tjk的数值从公式1-3算出,随后再存储在表PLUT(见图7)中,该表PLUT存储在PROM50中。由于具有八个不同的组地址,且由于帧间隔时长是恒定的,所以Tt(公式3)是个常量,其等于标定帧间隔时长值。相应地,表PLUT中存储了八组数值,每组中有16个段节开始时间值Tjk。图6B表示了在一个时长为0.01秒的帧中,B1到B16的16个段节的位置关系,其中的数组{Ck}={0,15,7,11,5,10,13,6,3,9,4,2,1,8,12,14}。图8是一个很易于理解的流程图,图中描述了第二优选实施例中信号帧、段节以及发射器/接收器控制信号的产生。
本发明第三优选实施例是第一实施例和第二实施例的组合,其所采用的物理结构与图1所示的第一优选实施例完全相同。在第三优选实施例中,预先定出八组数据{Ck},并存储在频率查询表FLUT中,并为伪噪声发生器预先定出八组反馈连接,它们存储在帧查询表JLUT中。每个段节的时轴位置Tjk是按照方程1-3计算出的。但是,由于每个帧间隔的时长Tt是随PNSG的输出而变化的,该值对于各帧是不同的,所以公式(2)中的因子Rt对于不同的信号帧也是变化的。最好是:每个信号帧中各个段节的位置Tjk是由DSP52通过解方程(2)而为该信号帧实时地计算出来的。通过每次为各个信号帧计算新的段节位置,使得信号帧中段节之间的间距对于整个超帧重复周期中的各个信号帧都是不同的,因而相比于第一和第二实施例的情况,进一步增加了信号结构的随机性。本领域技术人员能够理解:段节位置Tjk既可以通过查表的方法、也可以通过运算的方法来得出。假使那样,对于255种可能的不同帧间隔时长,脉冲查询表PLUT将存储255×16×8=32460个不同的段节位置。参见图9,图中表示了在同一超帧中的两个帧的段节结构,其中这两个帧间隔的时长分别为10000微秒和8984微秒,由此可见,第三实施例中段节时间分布的随机性更大。图10是一个很易于理解的流程图,图中描述了在第三实施例中超帧、帧、段节以及发射器/接收器控制信号的产生过程。
本发明第四实施例也采用了图1所示的物理结构,且在工作原理上类似于上述第三实施例,其各帧间隔时长以及其中的段节位置都是根据各个帧间隔的时长和数组{Ck}而变化的。但是,在第四实施例中,PNSG的输出被离散化成设定数目的子区间(从而使帧间隔时长也被分成一定数目的子区间),每个子区间都具有一个等于对应子区间中值的数值,各个信号帧的Tt值选择为其中某个子区间的该数值,从而就使得对应帧间隔的(实际)时长与所选择子区间该数值之间的差值要小于一个设定值。
在第四优选实施例中,DSP52的运算量就降低到只是将PNSG的输出混杂到其中某个子区间中,实际的段节位置是通过脉冲查询表PLUT中的内容、一帧接一帧地递推得出的。在第四实施例中,对于每个时长为256微秒的帧间隔,(按时长值)分成八个子区间。按照离散化Tt值计算出的段节位置Tjk存储在表PLUT中,计算过程按方程(2)进行。因而,就有了八个Rt值和128个Cjk值(离散成八组、每组十六个数值),在脉冲查询表PLUT中共存储了1024个段节位置Tjk。
第五优选实施例是第一和第二实施例另一形式的组合,其所采用的物理结构与图1所示第一实施例的情况相同。在第五实施例中,表FLUT中存储了八个数组{Ck},并在JLUT中为伪噪声发生器存储了八组反馈连接。利用方程1-3确定出各个段节的位置Tjk。但是,不是为每个帧间隔都计算段节位置,公式(2)中用来计算Rt的帧间隔时长Tt是固定的,其等于帧时长的最小值。因而,在第五实施例中,帧中的段节位置对于各帧都是相同的。最好是,段节位置组成了八个数组,每组中有十六个数字,且这些数字都存储在脉冲查询表PLUT中,查表操作比用DSP52进行计算更为有效。但是,对于本领域技术人员来说很显然的是:用DSP52来完成对段节位置的计算也是符合本发明技术构思和范围的。
本领域技术人员可以理解:在不超越本发明广义原理的前提下,可对上述的实施例进行改动。因而,应当说明的是:本发明并不仅限于所公开的具体实施例,其范围应当涵盖由权利要求书限定的本发明构思和范围内的所有改型。
Claims (23)
1.一种脉冲-收听式电子物品保安(EAS)系统,用于检测在一个检测区中是否存在一个报警标记物,该系统包括:
一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器,该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,所述时序包括一组相互衔接的帧间隔,其中的RF脉冲串是在每个帧间隔中发射出的,这些帧间隔中各个帧间隔的时长是一组不同的数值;
一个用于产生各个帧间隔的时长的控制器;以及
一个与发射器同步的接收器,用来接收检测区中报警标记物响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物时产生一个输出信号,其中,所述各个帧间隔的时长值被选择成与其它EAS系统的帧间隔时长不同,由此使所述EAS系统能完全避免由于其它EAS系统的工作而造成误报警或阻滞。
2.根据权利要求1所述的脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,其特征在于:在该EAS系统和其它EAS系统之间未特意设置任何的通讯。
3.根据权利要求1所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:控制器具有一个伪噪声最长序码发生器,该发生器的输出每经一个帧间隔改变一次,其中各个帧间隔的时长是通过将伪噪声最长序码发生器的输出与帧时长的一个标定值合并在一起而定出的,序码发生器的输出是由多个预定的反馈连接确定的,而具体反馈连接的选定是根据一个组地址进行的。
4.根据权利要求3所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:所述序码发生器的重复周期中具有约255帧。
5.根据权利要求3所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:帧间隔的标定时长约为0.1秒。
6.一种脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,用于检测在一个检测区中是否存在一个报警标记物,该系统包括:
一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器,该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,该时序包括一组相互衔接的帧间隔,RF脉冲串是在每个帧间隔的期间内发射出的,这些脉冲串的频率为一组数值,每个帧间隔都包括一系列段节,每个段节中又都包括至少一个RF脉冲串、一个噪声信号接收时段、以及一个信号接收时段,每个段节都具有一个开始时刻和一个结束时刻,各个后序段节的开始时刻与前一段节的结束时刻在时间上的相隔是一组数值,每个帧间隔中第一段节的开始时间相对于该帧间隔的开始时间滞后设定的一段时间;
一个用于确定脉冲串的频率、段节间距以及帧间隔时长的控制器;和
一个与发射器同步的接收器,其只是在各个段节的噪声信号接收时段和信号接收时段中工作,用来接收检测区中报警标记物响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物时产生一个输出信号,其中,多个脉冲串频率值与多个段节之间间距的组合形式被选择成与其它EAS系统的脉冲串频率与段节间距的组合形式不同,由此使所述EAS系统能完全避免由于其它并置EAS系统的工作而造成的误报警或阻滞。
7.根据权利要求6所述的脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,其特征在于:在该EAS系统和其它EAS系统之间未特意设置任何的通讯。
8.根据权利要求6所述的脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,其特征在于:与发射器和接收器相连接的控制器中存储了M个数组{Ck},其中的k值是从1到M,每组数字{Ck}都是用同一有序数组{S}进行不同的变排而形成的,数组{S}中包括L个不重复的非负整数,各个数组{Ck}中的数字被排布成这样:不会有超过两个的相同数字在不同有序数组{Ck}中位于同样的位置。
9.根据权利要求8所述的脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,其特征在于:各个帧间隔中每个脉冲串的频率都是通过从某个数组{Ck}中依次选取数字来确定出的,其中的数组{Ck}是根据一个组地址而选定的,在每个帧间隔执行期间,数组{Ck}中的所有数字都被选择到。
10.根据权利要求9所述的脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,其特征在于:各个帧间隔中每个段节的位置都是通过从某个数组{Ck}中依次选取数字来确定出的,其中的数组{Ck}是根据一个组地址而选出的,在每个帧间隔执行期间,数组{Ck}中的所有数字都被选择到,段节的位置被确定成:当选择不同的组地址时,不会有超过一个的段节与另一个段节位于相同的位置。
11.根据权利要求10所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:每个段节的开始时刻与其所在帧间隔的开始时刻之间的时间差Tjk根据如下的关系式确定:
T1=1 j=1时
Tjk=Tj-1,k+Δt+Cjk·Rt j=2,3...L时
式中:T1是第一段节距离该帧间隔开始时刻的间距时间;
Tjk是通过第j-1个段节的间距时间推算出的第j个段节的间距时间;
Δt为段节时宽;
Cjk是第k个数组{Ck}中的第j个整数;以及
Rt=(Tt-(L·Δt))/∑j,式中j=1到L-1,且其中Tt是第t个帧间隔的时长值。
12.根据权利要求10所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:数组{S}包括至少16个数字。
13.一种脉冲-收听式电子物品保安(EAS)系统,用于检测在一个检测区中是否存在一个报警标记物,该系统包括:
一个用于向所述检测区中发射第一电磁信号的发射器,该第一电磁信号是一个RF脉冲串的时间序列,该时序包括一组相互衔接的帧间隔,RF脉冲串是在每个帧间隔的期间内发射出的,这些脉冲串的频率为一组数值,每个帧间隔的时长都是一组数值中之一,每个帧间隔都包括一系列段节,每个段节中又包括至少一个RF脉冲串、一个噪声信号接收时段、以及一个信号接收时段,每个段节都具有一个开始时刻和一个结束时刻,各个后序段节开始时刻与前一个段节的结束时刻在时间上的间隔是一组数值,每个帧间隔中第一段节的开始时刻相对于该帧间隔的开始时间滞后设定的一段时间;
一个用于确定脉冲串的频率、段节之间间距以及帧间隔时长的控制器;和
一个与发射器同步的接收器,其只是在各个段节的噪声信号接收时段和信号接收时段内工作,用来接收检测区中报警标记物响应于第一电磁信号而反向辐射出的第二电磁信号,且如果检测到报警标记物时产生一个输出信号,其中,多个脉冲串频率值、段节之间间距、以及帧间隔时长的组合形式被选择成与其它EAS系统的脉冲串频率、段节之间间距、帧间隔时长的组合形式不同,由此使所述EAS系统能完全避免由于其它并置EAS系统的工作而造成的误报警或阻滞。
14.根据权利要求13所述的脉冲—收听式电子物品保安(EAS)系统,其特征在于:在该EAS系统和其它EAS系统之间未特意设置任何的通讯。
15.根据权利要求13所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:与发射器和接收器相连接的控制器中存储了M个数组{Ck},其中的k值是从1到M,每组数字{Ck}都是用同一有序数组{S}进行不同的变排而形成的,数组{S}中包括L个不重复的非负整数,各个数组{Ck}中的数字被排布成这样:不会有超过两个的相同数字在不同有序数组{Ck}中位于同样的位置。
16.根据权利要求15所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:数组{S}包括至少16个数字。
17.根据权利要求15所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:各个帧间隔中每个脉冲串的频率都是通过从某个数组{Ck}中依次选取数字来确定出的,其中的数组{Ck}是根据一个组地址而选定的,在每个帧间隔执行期间,数组{Ck}中的所有数字都被选择到。
18.根据权利要求17所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:各个帧间隔中每个段节的位置都是通过从某个数组{Ck}中依次选取数字来确定出的,其中的数组{Ck}是根据一个组地址而选出的,在每个帧间隔执行期间,数组{Ck}中的所有数字都被选择到,段节的位置被确定成:当选择不同的组地址时,不会有超过一个的段节与另一个段节位于相同的位置。
19.根据权利要求18所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:每个段节的开始时刻与其所在帧间隔的开始时刻之间的时间差Tjk根据如下的关系式确定:
T1=1 j=1时
Tjk=Tj-1,k+Δt+Cjk·Rt j=2,3...L时
式中:T1是第一段节距离该帧间隔开始时刻的间距时间;
Tjk是通过第j-1个段节的间距时间推算出的第j个段节的间距时间;
Δt为段节时宽;
Cjk是第k个数组{Ck}中的第j个整数;以及
Rt=(Tt-(L·Δt))/∑j,式中j=1到L-1,且其中Tt是第t个帧间隔的时长值。
20.根据权利要求18所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:每个段节的开始时刻与其所在帧间隔的开始时刻之间的时间差Tjk根据如下的关系式确定:
T1=1 j=1时
Tjk=Tj-1,k+Δt+Cjk·Rt j=2,3...L时
式中:T1是第一段节距离该帧间隔开始时刻的间距时间;
Tjk是通过第j-1个段节的间距时间推算出的第j个段节的间距时间;
Δt为段节时宽;
Cjk是第k个数组{Ck}中的第j个整数;以及
Rt=(Tt-(L·Δt))/∑j,j=1到L-1;
且其中,将帧间隔时长最大值和最小值之间的区间再细分成设定数目的子区间,每个子区间都具有一个等于对应子区间中值的数值,第t个帧间隔的Tt值被选定为某个子区间的该数值,从而该对应帧间隔的时长值与所选择子区间的该数值之间的差值小于一个设定值。
21.根据权利要求18所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:每个段节的开始时刻与其所在帧间隔的开始时刻之间的时间差Tjk根据如下的关系式确定:
T1=1 j=1时
Tjk=Tj-1,k+Δt+Cjk·Rt j=2,3...L时
式中:T1是第一段节距离该帧间隔开始时刻的间距时间;
Tjk是通过第j-1个段节的间距时间推算出的第j个段节的间距时间;
Δt为段节时宽;
Cjk是第k个数组{Ck}中的第j个整数;以及
Rt=(Tt-(L·Δt))/∑j,式中j=1到L-1,且其中Tt是帧间隔时长的最小值。
22.根据权利要求17所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:各个帧间隔的时长是通过一个伪噪声最长序码发生器的输出来确定的,该发生器的输出每经一个帧间隔改变一次,序码发生器的输出与帧时长的一个标定值合并在一起,序码发生器的输出是由多个预定的反馈连接确定的,而具体反馈连接的选定是根据一个组地址进行的。
23.根据权利要求22所述的脉冲—收听式EAS系统,其特征在于:所述序码发生器的重复周期中具有至少255帧。
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