一种基于时隙法的非线性节点检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于时隙法的非线性节点检测系统，涉及安防、防爆检查技术领域，所述系统包括MCU，与MCU连接的基波发射电路、二次谐波检测电路、三次谐波检测电路以及电源，所述基波发射电路用于发射激励功率信号到待检测物体，所述二次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的二次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与二次谐波本振信号进行混合产生二次谐波信号强度信号；所述三次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的三次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与三次谐波本振信号进行混合产生三次谐波信号强度信号。本发明专利技术解决了现有技术中同类产品存在灵敏度和误报率之间的矛盾问题，使非线性节点检测设备应用场景更加广泛。广泛。广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时隙法的非线性节点检测系统


[0001]本专利技术涉及安防、防爆检查
，特别是涉及一种基于时隙法的非线性节点检测系统。

技术介绍

[0002]非线性探测器的原理是因为自然界中绝大部分目标都是线性的，也就是电磁波照射之后不会产生新的频率分量；反之，如果目标受到照射之后有谐波频率产生，则表明被探测目标是非线性目标，而非线性目标大致可以分为两类：第一类是含有PN结的半导体目标；第二类是含有金属结点的检测物，金属结点的形成主要是由两种不同金属或者金属与器金属氧化物构成的接触点，PN结合金属节点统称为非线性节点。
[0003]非线性探测器传统的判别依据是观察接收到的谐波点的强度。如早期的单频单相的金属探测器，通过观察三次谐波的强度判别是否有金属目标物，后来单频双相电子探测装置，通过对比分析二次谐波和三次谐波的强度大小，判别探测目标是普通金属还是电子装置。
[0004]因此，该方法虽然操作简单，但是也会存在一定的误报风险，如果设定判断阀值较高，会导致设备灵敏度较低；如果设定阀值较低，则设备误报率增加。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于时隙法的非线性节点检测系统，用于解决现有技术中同类产品存在灵敏度和误报率之间的矛盾问题，使非线性节点检测设备应用场景更加广泛。
[0006]本专利技术提供一种基于时隙法的非线性节点检测系统，所述系统包括MCU，与MCU连接的基波发射电路、二次谐波检测电路、三次谐波检测电路以及电源，所述基波发射电路用于发射激励功率信号到待检测物体，所述二次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的二次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与二次谐波本振信号进行混合产生二次谐波信号强度信号；所述三次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的三次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与三次谐波本振信号进行混合产生三次谐波信号强度信号；所述MCU控制基波发射电路发射激励功率信号，并且根据检测到的二次谐波信号和三次谐波信号的强度关系，对非线性节点进行判断。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述基波发射电路包括PLL基波本振，与PLL基波本振连接的基波混频器，与基波混频器连接的功率放大器，与功率放大器连接的第一滤波器，与第一滤波器连接的基波发射天线，所述基波混频器与MCU连接。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述二次谐波检测电路包括PLL二次谐波本振，与PLL二次谐波本振连接的二次谐波混频器，与二次谐波混频器连接的第一LNA(低噪声放大器)，与第一LNA连接的第二滤波器，与第二滤波器连接的二次谐波接收天线，所述二次谐波混频器与MCU连接。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述三次谐波检测电路包括PLL三次谐波本振，与PLL三次谐波本振连接的三次谐波混频器，与三次谐波混频器连接的第二LNA，与第二LNA连接的第三滤波器，与第三滤波器连接的三次谐波接收天线，所述三次谐波混频器与MCU连接。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述系统还包括按键和显示器，所述按键和显示器分别与MCU连接。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述MCU根据检测到的二次谐波信号和三次谐波信号的强度关系，对非线性节点进行判断的过程如下：
[0012]步骤1：以TI为时间周期，激励功率信号输出功率为P1，同时检测非线性节点产生的二次谐波信号强度S21和三次谐波信号强度S31；以T2时间为时间周期，激励功率信号输出功率为0，同时检测环境中二次谐波信号和三次谐波信号对应的噪声水平N21和N31；
[0013]步骤2：以2倍TI为时间周期，激励功率信号输出功率为2倍P1，同时检测非线性节点产生的二次谐波信号强度S22和三次谐波信号强度S32；以2倍T2时间为时间周期，激励功率信号输出功率为0，同时检测环境中二次谐波信号和三次谐波信号对应的噪声水平N22和N32；
[0014]步骤3：以3倍TI为时间周期，激励功率信号输出功率为3倍P1，同时检测非线性节点产生的二次谐波信号强度S23和三次谐波信号强度S33；以3倍T2时间为时间周期，激励功率信号输出功率为0，同时检测环境中二次谐波信号和三次谐波信号对应的噪声水平N23和N33；
[0015]步骤4：计算融合数据S2＝S21+S22+S23；S3＝S31+S32+S33；N2＝N21+N22+N23；N3＝N31+N32+N33；并且判断是否满足条件1或者条件2；
[0016]条件1：S2＞A*S3；S3＞B*N2；S3＞C*N3；条件2：S3＞A*S2；S2＞B*N2；S3＞C*N3
[0017]如果满足条件1，判断非线性节点为有源器件；如果满足条件2，判断非线性节点为金属材料；
[0018]其中，A、B、C系数根据实际测试效果进行设置。
[0019]于本专利技术的一实施例中，所述T1为50～100ms，T2为30～50ms，P1为1～3W。
[0020]如上所述，本专利技术的一种基于时隙法的非线性节点检测系统，具有以下有益效果：本专利技术利用非线性节点固有物理特性，当激励射频信号到达非线性节点时，将会产生二次谐波和三次谐波信号；因此，通过MCU控制基波发射电路发出激励射频信号，并根据检测到二次谐波和三次谐波型号强度关系，即可对非线性节点做出相应判断，解决了现有技术中同类产品存在灵敏度和误报率之间的矛盾问题，使非线性节点检测设备应用场景更加广泛。
附图说明
[0021]图1显示为本专利技术实施例中公开的基于时隙法的非线性节点检测系统示意图。
[0022]图2显示为本专利技术实施例中公开的基于时隙法的非线性节点检测流程图。
[0023]附图标记：1-MCU，2-按键，3-显示器，4-PLL基波本振，5-基波混频器，6-功率放大器，7-第一滤波器，8-基波发射天线，9-二次谐波接收天线，10-三次谐波接收天线，11-第二滤波器，12-第一LNA，13-二次谐波混频器，14-PLL二次谐波本振，15-第三滤波器，16-电源，17-PLL三次谐波本振，18-三次谐波混频器，19-第二LNA，20-第一检测时隙，21-第一空时
隙，22-第二检测时隙，23-第二空时隙，24-第三检测时隙，25-第三空时隙。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述系统包括MCU，与MCU连接的基波发射电路、二次谐波检测电路、三次谐波检测电路以及电源，所述基波发射电路用于发射激励功率信号到待检测物体，所述二次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的二次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与二次谐波本振信号进行混合产生二次谐波信号强度信号；所述三次谐波检测电路用于接收非线性节点产生的三次谐波信号，并且经过滤波、低噪声放大后与三次谐波本振信号进行混合产生三次谐波信号强度信号；所述MCU控制基波发射电路发射激励功率信号，并且根据检测到的二次谐波信号和三次谐波信号的强度关系，对非线性节点进行判断。2.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述基波发射电路包括PLL基波本振，与PLL基波本振连接的基波混频器，与基波混频器连接的功率放大器，与功率放大器连接的第一滤波器，与第一滤波器连接的基波发射天线，所述基波混频器与MCU连接。3.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述二次谐波检测电路包括PLL二次谐波本振，与PLL二次谐波本振连接的二次谐波混频器，与二次谐波混频器连接的第一LNA，与第一LNA连接的第二滤波器，与第二滤波器连接的二次谐波接收天线，所述二次谐波混频器与MCU连接。4.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述三次谐波检测电路包括PLL三次谐波本振，与PLL三次谐波本振连接的三次谐波混频器，与三次谐波混频器连接的第二LNA，与第二LNA连接的第三滤波器，与第三滤波器连接的三次谐波接收天线，所述三次谐波混频器与MCU连接。5.根据权利要求1所述的基于时隙法的非线性节点检测系统，其特征在于：所述系统还包括按键和显示器，所述按...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙传奇，
申请(专利权)人：上海普阅信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：