微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法技术

本发明专利技术提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器包括一探测模块、一信号处理模块、以及一控制模块，其中所述探测模块发射至少一探测微波至所述探测空间和接收所述探测空间反射的一回波，其中所述信号处理模块通信地连接于所述探测模块，所述信号处理模块基于所述探测微波和所述回波的差异，得到一差异信号，其中所述控制模块控制所述探测模块以频变的方式发射所述探测微波，和基于至少两不同频率的探测微波对应的所述差异信号识别所述差异信号对应的所述活体的活动特征。

Microwave Detector and Its Anti-interference Method and Microwave Detection Method

【技术实现步骤摘要】
微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法
本专利技术涉及微波探测领域，尤其涉及一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法。
技术介绍
随着物联网技术的发展，人工智能、智能家居、以及智能安防技术对于环境探测，特别是对于人的存在、移动以及微动的动作特征的探测准确性的需求越来越高，只有获取足够稳定的探测结果，才能够为智能终端设备提供准确的判断依据。微波探测技术在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势，其中基于多普勒效应的微波探测装置能够在不侵犯人隐私的情况下，探测出活动物体，比如人的动作特征、移动特征、以及微动特征，甚至是人的心跳和呼吸特征信息。ISM(IndustrialScientificMedical)Band是由ITU-R(ITURadiocommunicationSector，国际通信联盟无线电通信局)定义的供开放给诸如工业、科学和医学等机构使用的无需授权许可的频段，在ITU-R开放的这些频段中被应用于微波探测的频段主要有2.4Ghz、5.8Ghz、10.525Ghz、24.125Gh等频段，其在使用这些频段时需要遵守一定的发射功率(一般发射功率低于1W)且不对其他频段造成干扰。然而制约现有技术的微波探测技术发展和微波探测器探测准确性的原因主要是微波探测的信号干扰问题，其中包括微波探测器接收到外界干扰信号，而产生探测误差，和微波探测器发出的微波探测信号干扰到外界环境中的其它设备。在微波探测器工作时，不可避免的会接收到外界其它电器设备发出的或者环境噪音产生的同一频点的微波信号。这样也就不可避免的会造成微波探测器的识别误差，从而造成应用微波探测设备的终端电器设备，比如空调、灯具的误操作或无法正常工作。随着5G技术的应用，微波探测环境中的5G设备工作时产生的微波可能会影响到所述微波探测器的正常探测，同时也会影响到其他设备，比如5G设备的正常通信。此外，由于无线电技术同时作为通信领域中信息传递的枢纽，其抗干扰能力关乎经济和国防安全，因此，国际上以及不同国家和地区还对无线电技术的抗干扰能力提出了相应的认证标准，如欧盟的RED认证、美国的FCC认证。也就是说，即便是基于多普勒效应原理使用无需授权许可的频段的微波探测器，其在面对日益严重的相互干扰的问题的同时，还需要面对国际以及相应国家和地区的认证标准。特别是目前随着5G高速通信的发展，高频率的通信网络的覆盖率及相应的通信设备的普及率越来越高，势必导致5.8Ghz频段的相邻频段的拥堵，则目前较为普及的使用5.8Ghz的所述微波探测器将面临更为严重的电磁辐射干扰，同时对使用5.8Ghz频段的所述微波探测器的认证标准也更加严格，如目前的依IEC(InternationalElectricalCommission，国际电工委员会)标准的RS(RadiatedSusceptibility，辐射抗扰度)测试频率点的上限也相应地被提高至6Ghz。另一方面，微波探测器在工作时发出一定频率的微波，一般情况下微波探测器发出的微波的频点是确定的，不可更改的。如果在探测环境中存在同频点工作的其它电器设备，所述微波探测器工作时产生的微波可能会影响到其它电器设备。现有技术的微波探测技术处理干扰信号的方法主要是通过芯片和算法的方式被动地去除干扰信号。但是现有技术的这种微波探测器的制造成本高，去除干扰信号的能力差，因此难以达到很好的抗干扰效果。此外，现有技术的微波探测器工作于特定的一频点内，无法避开微波探测的干扰源，导致微波探测器在探测时会不断地对周边环境中的其它电器设备造成干扰，从而影响其它电器设备的正常工作。
技术实现思路
本专利技术的一个主要优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器能够避免环境中的微波干扰源产生的干扰，以利于提高所述微波探测器的探测精准度。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器在探测过程中发射不同于其它电器设备微波频率的探测微波，从而降低所述微波探测器在工作过程中对其它电器设备的干扰。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器能够避免环境中的微波干扰源的干扰，也能够发射与所述微波干扰源不同频率的探测微波，以避免影响所述探测环境中其它电器设备正常工作。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器基于频变的方式发射至少两种不同频率的微波，和根据接收到的所述微波的回波判断探测环境是否存在微波干扰源，以便识别出所述探测环境中的微波干扰源，进而排除所述微波干扰源对所述微波探测器的干扰。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器基于频变的方式识别出所述探测环境中的所述微波干扰源，并以发射不同于所述干扰源微波频率的微波的方式至所述探测环境，以躲避所述微波干扰源的微波干扰，从而提高所述微波探测器的探测稳定性。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器基于频变的方式识别出所述探测环境中的所述微波干扰源，并以发射不同于所述干扰源微波频率的微波的方式至所述探测环境，以避免所述微波探测器发射的微波影响其它电器设备工作。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器通过反馈调节的方式调整所述微波探测器发射的探测微波的频率，以便根据不同频率的探测信号识别出所述探测环境中是否存在微波干扰源。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器对一振荡器输入一频变控制电压/电流的反馈调整方式，调整所述微波探测器发射的探测微波频率，以便根据不同频率的探测信号识别出所述探测环境中是否存在微波干扰源。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器以输出一阶梯电压的方式调整对所述振荡器的反馈工作电压/电流，使得所述微波探测器的所述天线回路以跳频的方式发射探测微波，并基于跳频前后不同频率的探测信号识别所述探测环境是否存在微波干扰源。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器以输出一线性模拟电压的方式调整对所述振荡器的反馈工作电压/电流，使得所述微波探测器的所述天线回路以连续频变的方式发射探测微波，并基于频变中任意两不重合的频点的探测信号识别所述探测环境中是否存在微波干扰源。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器以输出一脉冲积分电压的方式调整对所述振荡器的反馈工作电压/电流，使得所述微波探测器的所述天线回路以连续频变的方式发射探测微波，并基于频变中任意两不重合的频点的探测信号识别所述探测环境中是否存在微波干扰源。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器不需要改变原有天线产品的结构，也不需要昂贵复杂设备，从而本专利技术为微波探测提供一种经济、有效的解决方案。本专利技术的另一个优势在于提供一微波探测器及其抗干扰方法和微波探测方法，其中所述微波探测器连续发射不同频点的探测微波，使得不同频点的所述探测微波的谐波(二次谐波、三次谐波等)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一微波探测器，适于在一探测空间中探测一物体的活动特征，其特征在于，包括：一探测模块，其中所述探测模块发射至少一探测微波至所述探测空间和接收所述探测空间反射的一回波；一信号处理模块，其中所述信号处理模块通信地连接于所述探测模块，所述信号处理模块基于所述探测微波和所述回波的差异，得到一差异信号；以及一控制模块，其中所述控制模块控制所述探测模块以频变的方式发射所述探测微波，和基于至少两不同频率的探测微波对应的所述差异信号识别所述差异信号对应的所述物体的活动特征。

【技术特征摘要】
2019.03.22 CN 20191022126231.一微波探测器，适于在一探测空间中探测一物体的活动特征，其特征在于，包括：一探测模块，其中所述探测模块发射至少一探测微波至所述探测空间和接收所述探测空间反射的一回波；一信号处理模块，其中所述信号处理模块通信地连接于所述探测模块，所述信号处理模块基于所述探测微波和所述回波的差异，得到一差异信号；以及一控制模块，其中所述控制模块控制所述探测模块以频变的方式发射所述探测微波，和基于至少两不同频率的探测微波对应的所述差异信号识别所述差异信号对应的所述物体的活动特征。2.根据权利要求1所述的微波探测器，其中所述控制模块包括一频变设置模块，其中所述频变设置模块输出一频变控制信号至所述探测模块，藉由所述探测模块基于所述频变控制信号控制所述探测微波的频率。3.根据权利要求2所述的微波探测器，其中所述控制模块进一步包括一干扰识别模块，其中所述干扰识别模块识别出所述差异信号存在的至少一有效信号，和当所述有效信号持续地存在于所述差异信号时，所述干扰识别模块判断所述有效信号为对应于所述物体动作的活动特征；当所述有效信号消失时，所述干扰识别模块判断所述有效信号为一干扰信号。4.根据权利要求3所述的微波探测器，其中所述探测模块包括至少一天线回路和一振荡器，其中所述振荡器电气连接于所述天线回路，所述振荡器基于所述频变设置模块输出的所述频变控制信号控制所述天线回路发射所述探测微波的频率。5.根据权利要求4所述的微波探测器，其中所述控制模块的所述频变设置模块以输出一阶梯电压至所述振荡器的方式控制所述振荡器的振荡频率，藉由所述振荡器激励所述天线回路以跳频的方式发射所述探测微波。6.根据权利要求5所述的微波探测器，其中所述阶梯电压为高电平、低电平和高阻状态之间的切换。7.根据权利要求5所述的微波探测器，其中所述阶梯电压为基于高电平到低电平之间的分段电压变化。8.根据权利要求4所述的微波探测器，其中所述控制模块的所述频变设置模块以输出一线性模拟电压至所述振荡器的方式控制所述振荡器的振荡频率，藉由所述振荡器激励所述天线回路以连续变化的频率发射所述探测微波。9.根据权利要求4所述的微波探测器，其中所述控制模块的所述频变设置模块以输出一脉冲积分电压至所述振荡器的方式控制所述振荡器的振荡频率，其中所述脉冲积分电压为脉冲宽度调节并积分处理后的直流电压，藉由所述振荡器激励所述天线回路持续地发射不同频率的所述探测微波。10.根据权利要求5至9任一所述的微波探测器，其中所述控制模块进一步包括一动作识别模块，其中所述动作识别模块通信地连接于所述干扰识别模块，当所述干扰识别模块识别所述差异信号不被干扰时，所述动作识别模块识别所述差异信号对应的所述物体的活动特征。11.根据权利要求10所述的微波探测器，其中所述频变设置模块独立于所述干扰识别模块和所述动作识别模块，其中所述频变设置模块连续地发送所述频变控制信号至所述振荡器，以保持所述振荡器连续地改变振荡频率。12.根据权利要求10所述的微波探测器，其中所述频变设置模块独立于所述干扰识别模块和所述动作识别模块，其中所述频变设置模块间歇地发送所述频变控制信号至所述振荡器，以保持所述振荡器间歇地改变振荡频率。13.根据权利要求10所述的微波探测器，其中所述频变设置模块通信地连接于所述干扰识别模块，其中当所述干扰识别模块识别出所述有效信号时，控制所述频变设置模块反馈所述频变控制信号至所述振荡器，藉由所述振荡器改变所述天线回路发射的所述探测微波的频率。14.根据权利要求10所述的微波探测器，其中所述控制模块选自由MCU、DSP、FPGA、以及外部高精度ADC集成芯片组成的任一处理器组。15.根据权利要求4所述的微波探测器，其中所述天线回路包括至少一天线发射回路和至少一天线接收回路，其中所述天线发射回路电连接于所述振荡器，和发射与所述振荡器同频率的探测微波，其中所述天线接收回路通信地连接至所述信号处理模块，其中所述天线接收回路传输所述回波至所述信号处理模块。16.根据权利要求15所述的微波探测器，其中所述天线回路的所述天线发射回路和所述天线接收回路被集成为同一天线装置。17.根据权利要求16所述的微波探测器，其中所述天线回路为一低阻抗天线，其中所述天线回路的一辐射源被接地。18.根据权利要求10所述的微波探测器，其中所述信号处理模块基于所述探测微波和所述回波之间的相位差得到以相差形式体现的所述差异信号。19.根据权利要求10所述的微波探测器，其中所述信号处理模块基于所述探测微波和所述回波之间的频率差得到以频差形式体现的所述差异信号。20.根据权利要求19所述的微波探测器，其中所述信号处理模块包括一混频检波单元，其中所述混频检波单元通信地连接于所述振荡器和所述天线回路，基于所述振荡器的振荡频率和所述回波的频率得到所述差异信号。21.根据权利要求20所述的微波探测器，其中所述信号处理模块进一步包括一放大单元，其中所述放大单元通信地连接于所述混频检波单元，其中所述放大单元放大所述差异信号。22.根据权利要求21所述的微波探测器，其中所述信号处理模块进一步包括一信号转换模块，其中所述信号转换模块转换所述差异信号为一动作特征信号，和传输所述动作特征信号至所述动作识别模块，以供所述动作识别模块识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹高迪，邹新，邹明志，
申请(专利权)人：深圳迈睿智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44