[发明专利]基于多传感器识别的温度检测系统

权利要求书

1.一种基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，包括：阅读器、宽带天线、N个声表面波传感器；声表面波传感器包括：单向叉指换能器、频率正交反射栅码片组，其中：

阅读器通过宽带天线发射查询信号至声表面波传感器；其中，所述声表面波传感器，包括：单向叉指换能器、频率正交反射栅码片组；

声表面波传感器通过单叉指换能器根据查询信号的触发接收正交频率编码信号并转化为声表面波信号；

其中，声表面波信号经过频率正交反射栅码片组反射并经过单向叉指换能器形成回波信号；

阅读器通过宽带天线接收回波信号。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，所述频率正交反射栅码片组，包括：n个依次排列的码片；

所述n个码片构成一种传感器编码；不同的声表面波传感器所含频率正交反射栅码片组构成的传感器编码各不相同；

每个码片由一种中心频率一定的反射栅电极组成，形成对一个正交子频率的反射；

所述多个码片之间形成的子频率相互正交；

每个码片反射信号的时域长度保持一致，满足正交条件。

3.根据权利要求2所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，在每一个频率正交反射栅码片组中，相邻的码片之间均设置一个相等的固定时延τ_D作为保护填充，以在时域空间对不同频率信号的叠加与相互影响形成隔断，抑制各子频率间的干扰。

4.根据权利要求2所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，在多个声表面波传感器构成的声表面波传感器阵列中，每个传感器编码对应的首个码片所形成的子频率各不相同，而后面n-1个码片形成的子频率的排列采用随机码、基于载波干扰比最大的预编码、或者Turbo码编码。

5.根据权利要求1或4所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，阅读器对回波信号进行下线性调频；阅读器根据经下线性调频后的回波信号进行温度监测；相应地，阅读器发射的所述查询信号为上线性调频查询信号。

6.根据权利要求5所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，阅读器依照传感器编码的第一编码信号识别出发送回波信号的声表面波传感器，其中，所述第一编码信号对应首个码片所形成的子频率。

7.根据权利要求6所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，阅读器根据回波信号获取温度信息，具体地，阅读器执行如下步骤：

步骤6a1：依照识别出的声表面波传感器，自适应生成与该声表面波传感器反射栅频率自合匹配信号g[(f-△f_i),(t-τ_i),s_i]，g(f,t,s_i)为自适应匹配滤波函数，△f_i为频率偏移，τ_i为时延，s_i为功率匹配系数的函数，最佳匹配系数（△f_M,τ_M,s_M）为相关峰最大时对应的匹配系数值；

步骤6a2：进行温度搜索，计算n个温度中每个温度下的匹配信号g[(f-△f_i),(t-τ_i),s_i],并将匹配信号g[(f-△f_i),(t-τ_i),s_i]与回波信号做相关运算，得到相关峰值；

步骤6a3：所有相关峰值的最大值（△f_M,τ_M,s_M）对应的温度即为该声表面波传感器对应的温度信息；

步骤6a4：若第一编码信号有多个传感器信号，则按照上述步骤6a1、6a2、6a3依次获取温度信息。

8.根据权利要求2所述的基于多传感器识别的温度检测系统，其特征在于，所述声表面波传感器为通过如下步骤优化后的传感器：

-通过格林函数结合有限元工具，优化SAW传感器换能器和反射栅结构，降低插入损耗，具体为：根据铌酸锂基片上不同取向、换能器和开路、短路、浮动指条式反射栅在基频及二次谐频下：指条数、金属化厚度、金属化率及浮动指条拓扑加权、位置加权与反射、透射系数的幅值和相位变化规律，计算不同指条数、金属化厚度、金属化率等条件下反射栅的反射系数和透射系数；利用其规律性，设计出各正交频率分量反射系数相同的SAW传感器；利用Lagrangian描述下的温度系数，带入格林函数，优化出对各正交频率反射特性的温度变化斜率最低的反射栅拓扑结构，降低温度对反射率的影响，保证传感器阅读距离不随着温度升高而又显著下降。