[发明专利]基于距离像的超声波空间监测防盗方法

权利要求书

1.基于距离像的超声波空间监测防盗装置，其特征在于，包括控制器和与控制器连接的报警装置，还包括与控制器数据连接的数字信号处理器和波形产生器，所述波形产生器能够生成窄脉冲信号和线性调频信号，并与超声波发射装置连接，所述数字信号处理器与超声波接收装置连接，所述超声波接收装置将接收的超声波信号分离为窄脉冲和线性调频信号，分路传输至数字信号处理器。

2.如权利要求1所述的基于距离像的超声波空间监测防盗装置，其特征在于，所述超声波接收装置由依次连接的超声波接收换能器、滤波放大器、分离转换电路组成，所述分离转换电路将滤波放大器输出的模拟信号分离为窄脉冲和线性调频信号，并转化为数字信号；所述分离转换电路输出端与数字信号处理器连接。

3.如权利要求1所述的基于距离像的超声波空间监测防盗装置，其特征在于，所述分离转换电路由AD转换器和数字信号分离电路组成，数字信号分离电路输出端与数字信号处理器连接；或由模拟信号分离电路和AD转换器组成，AD转换器输出端与数字信号处理器连接。

4.如权利要求3所述的基于距离像的超声波空间监测防盗装置，其特征在于，所述模拟信号分离电路由四路功分器和与四路功分器连接的两个信号处理模块组成，每一信号处理模块包括两个混频支路，所述混频支路由混频器和低通滤波器组成，混频器的信号输入端和信号输出端分别连接四路功分器的一个输出端和低通滤波器的输入端；

所述信号处理模块还包括本振和九十度移相器，所述本振的输出端与九十度移相器的输入端连接，所述本振的输出端和九十度移相器的输出端分别与两个混频支路中混频器的本振输入端连接。

5.如权利要求1所述的基于距离像的超声波空间监测防盗装置，其特征在于，所述超声波接收装置和超声波发射装置包括共用的超声波换能器和与超声波换能器连接的收发开关，所述超声波接收装置还包括滤波放大器和分离转换电路，所述分离转换电路将滤波放大器输出的模拟信号分离为窄脉冲和线性调频信号，并转化为数字信号；所述分离转换电路输出端与数字信号处理器连接；

所述收发开关具有发射通路和接收通路，发射通路和接收通路的一端分别与波形产生器输出端和滤波放大器的输入端连接，另一端均与超声波换能器连接。

6.如权利要求1所述的基于距离像的超声波空间监测防盗装置，其特征在于，所述波形产生器由直接数字频率合成器、混频器、频率综合器和带通滤波器组成，所述直接数字频率合成器和频率综合器的输出端分别与混频器的信号输入端和本振输入端连接，所述混频器的输出端连接带通滤波器的输入端，所述控制器与直接数字频率合成器的频率控制端和时序控制端连接，带通滤波器输出端为波形产生器的输出端。

7.基于距离像的超声波空间采样方法，包括如下步骤：

S101.向待监测空间发射窄脉冲信号和线性调频信号；

S102.接收待监测空间内的回波信号，将其转化为数字基带信号，并分离成窄脉冲回波数字信号和线性调频回波数字信号；

S103.对窄脉冲回波数字信号作滑动累加处理；对线性调频回波数字信号进行脉冲压缩处理,脉冲压缩比为D；

S104.对步骤S103中处理后的信号根据时间延迟划分距离单元，其中窄脉冲距离单元长度为其脉冲宽度τ₁，线性调频信号距离单元长度为Δr_LFM，划分为N个；

S105.利用属于窄脉冲回波数字信号的距离单元组成近监测空间距离像图案，属于线性调频回波数字信号的距离单元中，第N₁+1到第N个距离单元组成远监测空间距离像图案，其中N₁=int（D），int( )为取整函数。