专利名称：单源性防盗报警与定向追踪系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域、防盗报警及追踪。具体涉及一种单源性防盗报警 与定向追踪系统。
背景技术：
在现今市场上防盗报警装置已经颇为成熟，分类广泛，原理及应用颇多。1)报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式 红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光 报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等 许多种类。(2)报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探器。(3)报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面 控报警探测器和空间防范报警探测器。除了以上区分以外，还有其他方式的划分。在实际应用中，根据使用情况不同，合 理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求。
发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在实现当被定位物体距离报警追踪器 超过既定距离时自动报警，并且实现对电磁波信号的追踪，进而实现方向与距离的定位，达 到找寻和追踪目的。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下，一种单源性防盗报警与定向 追踪系统，包括物体信号发射系统和物主信号采集及分析系统，物体信号发射系统由电源， 模块1，模块2，调幅模块，滤波系统和天线组成；电源用于供电；模块1发出各个指标恒定 的锯齿波信号函数x(t)，模块2发出调制信号函数y(t)，调制信号函数y(t)是周期性的正 弦函数；调幅模块用于将输入的锯齿波信号函数x(t)、调制信号函数y(t)调制输出为信号 函数，信号函数在时域的表现为χ (t) y (t)，在频域下的信号函数为卷积χ (t) *y (t)，经过滤 波系统滤除杂波后，出来的信号为一最大幅度沿调制信号函数周期变化的函数，经过天线 进行发射；物主信号采集及分析系统由接收器，比较器1，电源，物主模块1，物主调幅模块， 物主模块2，物主滤波模块，分析模块，方向记录模块，距离记录模块，比较器2，警铃，显示 模块组成；其中电源供电，物主模块1、物主调幅模块、物主模块2、物主滤波模块分别与模 块1，模块2，调幅模块、滤波模块一一对应且结构、连接关系相同；接收器利用扇扫360°原 理不间断扇扫捕捉来自天线发射的信号；比较器1分析来自接收器的各信号源并找出强度 最大方向作为比较结果送入分析模块和方向记录模块；方向记录模块记录比较结果并送至 显示器；分析模块同时接收物主调幅模块输出的信号，并与比较器1输出的比较结果相比 较，由周期性变幅信号幅度差原理计算出幅度差继而得出距离差；该距离差经过距离记录模块后送入比较器2 ；比较器2将该距离差与设定的距离阈值比较，如果大于阈值，发出使 警铃报警信号，将结果送至显示模块。接收器利用扇扫原理为360°是，将360°的扇扫平面分为N份，每份占有360° / N，每份接收到信号的信号强度，通过冒泡法分析求出其中最大强度的信号。本实用新型可以产生如下的有益效果1当物体由于种种原因离开物主既定距离时，报警器可以及时的报警，防患于未 然；2遗失或被盗之后，物主可以通过定位系统，迅速找到丢失的物品短距离精确定 位，干扰较小，可以装载到多种设备上，实现多种设备的安全保管；3电磁波信号发射器装载在特定物体上，在军事上也可以应用。
图1为本实用新型360°扇扫角坐标示意图。图2为本实用新型发射装置示意图。图3为本实用新型信号接收装置图。
具体实施方式
周期性变幅信号幅度差原理本物体防盗报警及定向追踪装置是一种长量程电磁 波物位变送器。物位测量使用传播时间原理来确定到物体表面的距离。假设有AB两个物 体，并预先定义A为失主，B为被盗物体。定义信号源被装载在B上，信号接收、处理、反馈 系统被装载在A上。信号源的信号频率恒定。本原理与以往防盗报警装置根据频率和相位 的变化定位目标的原理不同的是，我们可以使AB的信号幅度最值周期性线性变化，由正弦 波公式y = AsinOrt+uO，通过周期性改变A的值实现幅度差可量。当AB两物体之间的距 离为零的时候，预先设定两者幅度保持时时相等。当AB两物体分离的时候，信号源发射的 信号在经过一定距离传播之后，与原先预定义的、储存在信号接收、处理、反馈系统内的信 号存在幅度的差异，此差异也是信号源与接收端存在的幅度差异。可以预先定义信号幅度 变化周期t秒大于传播时间T。因而可以控制幅度差异在一个周期内，从而通过幅度差异， 判断出信号传播时间，继而判断出AB之间的距离。值得注意的是，电磁波的传播不受温度 或压力的变化的影响。幅度调制原理在本原理所制成的装置中，发射端由两个电子模块、一个调幅器连结到一个天线 组成。电子模块产生电磁信号，两个电子模块产生线性变化的信号。两个信号通过调幅器 卷积，沿天线发射。在后面技术布局介绍中将详细介绍。至此，信号从天线发射，被接收端 转换成一个波形图。通过比较与原先的储存的信号的波形两者之间的差异算出与此对应的 距离差异。这个距离作为被定位物体与输出显示的基础。3，扇扫原理将一水平面作为研究平面，建立平面角坐标系，如图1所示。通过角 坐标的360°扇扫，判断研究平面内信号强度最大的方向。由于电磁波信号传播过程中存在 折射、反射、吸收等损耗问题，只有直接传播未经过其他途径的信号才是强度最大的信号， 此方向也就是信号源的方向。将360°的扇扫平面分为N份，每份占有1/N，每份分得的信号强度不同，通过软件的冒泡法分析求出其中最大强度的信号。在实际应用中，通过距离、 方向两个因素，建立角坐标，进而判断出B的位置。当用户手持界面进行寻找时，系统会随 时更新B的位置，这样不断缩短两者之间的距离，直到找到为止。4，单源性与以往防盗报警装置通过分析回波进行距离判断的原理不同，本装置 采用的原理通过单向电磁波之间的差异实现定位，这里将信号特点命名为单源性。根据新型原理设计的报警装置的基本布局根据本原理设计的物体报警装置分为两大部分，分别为物体的信号发射系统和物 主的信号采集及分析系统。具体示图2、图3。物体信号发射系统由电源，模块1，模块2，调 幅模块，滤波系统和天线组成。电源为该系统供电。根据上面介绍的幅度调制原理，模块 1为一各个指标恒定的锯齿波信号函数x(t)，模块2为调制信号函数y(t)，它是周期性的 正弦函数。经过调幅模块，信号函数在时域的表现为x(t)y(t)，在频域下的函数为其乘积 x(t)y(t).经过滤波系统滤除杂波后，出来的信号为一最大幅度沿调制信号函数周期变化 的函数，经过天线发射出。物主的信号采集及分析系统由接收器，比较器1，电源，模块1，调幅模块，模块2， 滤波模块，分析模块，方向记录模块，距离记录模块，比较器2，警铃，显示模块组成。其中电 源供电，模块1，调幅模块，模块2，滤波模块与物体信号发射系统原理相似，在装置出厂时， 这俩个调幅装置初始值相同，始终同步产生相同信号和调制信号。接收器由于不间断接受 天线发射的信号，该接收器利用扇扫原理为360°扇扫装置捕捉信号。比较器1分析接收器 中各信号源强度最大方向，比较结果送入分析模块和方向记录模块。方向记录模块记录刚 才判断的具体方向并送至显示器；分析模块同时接受调幅装置中设定的信号，将接收信号 与之比较，由周期性变幅信号幅度差原理计算出幅度差继而得出距离差。该结果经过距离 记录模块后送入比较器2。比较器2将此距离差与系统出厂设定的距离阈值比较，如果大于 阈值，意味着物体正与物主分离，警铃报警；反之，不断判断。于此同时，它将结果送至显示 模块，物主可清楚物体具体位置信息。1目前报警系统绝大多数针对汽车，其体积和造价与汽车本身相比微乎其微，但汽 车防盗报警器应用在小型物品上，却会出现体积过于庞大、造价昂贵等诸多问题，而防盗报 警及定位追踪系统则就能很好的解决这些问题。装载在小型贵重物品上，体积较小，造价便且。2防盗报警及定位追踪系统定位半径较小，所以在短距离能够较好的保证追踪精度。3保存有重要文件的移动存储设备一旦丢失，特别是保存有机密文件的移动存储 设备，后果将会非常严重，由于防盗报警及定位追踪系统可以装载在多种设备上，当装载在 这些移动存储设备上，一旦发生盗窃或遗失，短时间内可以很快的找到，避免了有用信息的 流失。4遗失或被盗后的搜索范围重叠的概率很小，干扰很小。5使用的定位方式为电磁波，而不是目前市场主流的GPS，不借助卫星的力量，定 位成本优势将更加明显。6目前已经申请的专利，尚未发现通过信号幅度差确定距离的先例；7应用推广在民用方面，可以实现对重要物品的有效保管；在警务方面，可以实现相对较远距离的追踪，避免因为距离太近而被发现，在军事方面，可以实现对重要目标的 定位，追踪，以实现单兵距离内的侦察和精确打击。
权利要求1. 一种单源性防盗报警与定向追踪系统，其特征是包括物体信号发射系统和物主信 号采集及分析系统，物体信号发射系统由电源，模块1，模块2，调幅模块，滤波系统和天线 组成；电源用于供电；模块1发出各个指标恒定的锯齿波信号函数x(t)，模块2发出调制信 号函数y(t)；物主信号采集及分析系统由接收器，比较器1，电源，物主模块1，物主调幅模块，物主 模块2，物主滤波模块，分析模块，方向记录模块，距离记录模块，比较器2，警铃，显示模块 组成；其中电源供电，物主模块1、物主调幅模块、物主模块2、物主滤波模块分别与模块1， 模块2，调幅模块、滤波模块一一对应且结构、连接关系相同；接收器捕捉来自天线发射的 信号；比较器1分析来自接收器的各信号源并找出强度最大方向作为比较结果送入分析模 块和方向记录模块；方向记录模块记录比较结果并送至显示器；分析模块同时接收物主调 幅模块输出的信号，并与比较器1输出的比较结果相比较，由周期性变幅信号幅度差原理 计算出幅度差继而得出距离差；该距离差经过距离记录模块后送入比较器2 ；比较器2将 该距离差与设定的距离阈值比较，如果大于阈值，发出使警铃报警信号，将结果送至显示模 块。
专利摘要本实用新型属于电子技术领域、防盗报警及追踪。具体涉及一种单源性防盗报警与定向追踪系统。实现当被定位物体距离报警追踪器超过既定距离时自动报警，并且实现对电磁波信号的追踪，进而实现方向与距离的定位，达到找寻和追踪目的。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下，包括物体信号发射系统和物主信号采集及分析系统，物体信号发射系统由电源，模块1，模块2，调幅模块，滤波系统和天线组成；物主信号采集及分析系统由接收器，比较器1，电源，物主模块1，物主调幅模块，物主模块2，物主滤波模块，分析模块，方向记录模块，距离记录模块，比较器2，警铃，显示模块组成。本实用新型主要应用于防盗报警及追踪。
文档编号G01S11/02GK201845404SQ20102055932
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者邢伟梁, 郭凯 申请人:郭凯