高灵敏度EAS系统硬件电路关键技术研究

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随着大型购物超市的出现,以顾客自主选购商品的零售模式得到了广泛的应用,但是也产生了盗窃问题。为了解决此问题,商家采取的防盗手段主要包括员工监控、视频监控和电子商品防盗系统监控(Electronic Article Surveillance,简称 EAS)。目前 EAS系统主要有声磁系统和射频系统,其中射频系统的使用最为广泛。由于电磁环境越来越复杂,高灵敏度EAS系统的研究变得非常重要。  本文的硬件电路设计是以 TI公司高性能 TMS320F28XX系列32位浮点型数字信号处理器作为硬件电路的信号处理单元,以 ADI公司的低功耗DDS芯片 AD9834作为系统扫频信号和本振信号的产生单元,系统通过时分复用的方式实现收发共用的单天线一体式结构。射频 EAS检测器的发射信号的中心频点设置为8.2MHz,信号带宽为1MHz,发射电路采用两路并行的方式实现异步发射,接收电路中通过开关控制分时接收两路信号,两路收发交替进行可以弥补由于天线物理结构导致天线周围磁场不均匀分布的缺陷,提高了系统的检测效率。为了提高整机的动态范围,在接收电路中加入了基于 ADI公司推出的 AD8325的自动增益控制电路。在接收电路设计制作中为了减小接收机系统的共模噪声和零频接收机自身引起的直流偏置,采用差分电路的结构来尽可能减少共模干扰,以期通过电路设计中的技巧来提高 EAS系统的抗干扰能力和识别灵敏度。EAS系统天线属于近场天线类似于 RFID天线的特性,本文借鉴了 RFID天线的设计方法,设计了适合于收发一体式的 EAS天线结构降低了系统噪声,提高了整机的检测灵敏度。  依据收发信机硬件电路设计理论,设计了一款时分复用的具有较高灵敏度的收发一体式 EAS检测系统,对该系统的各项指标进行了测试和优化,硬标签单侧检测距离可以达到1.3米,软标签单侧检测距离可以达到0.95米,盲区小于7%,误报率低于5%,并且得益于自动增益电路的优点该系统可以适应不同的噪声环境。
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