基于DSP技術(shù)的商品電子防竊（EAS）系統設計

　　3 EAS系統設計中的幾個(gè)問(wèn)題

　　3.1 實(shí)時(shí)性

　　EAS系統對識別的實(shí)時(shí)性要求比較高，要求系統在顧客通過(guò)門(mén)道的幾百個(gè)毫秒時(shí)間內對信號進(jìn)行準確的判斷。識別標簽的算法程序要進(jìn)行大量的運算，所以要求微處理器的處理速度快。普通的單片機的一個(gè)指令周期約為1微秒，不能完成大量的運算要求。DSP采用增強的哈佛總線(xiàn)結構，程序采用4級流水線(xiàn)控制，大部分的指令均可在一指令周期中完成，使數據的處理速度大為提高。

　　3.2 靈敏度

　　當標簽從不的方向通過(guò)檢測區時(shí)，系統產(chǎn)生的標簽信號強弱不同，通過(guò)特定的數字濾波技術(shù)可以提高弱感應情況下的信噪比，從而提高系統檢測率，降低漏報率。

　　3.3 抗干擾

　　接收器實(shí)際接收的信號在受到外界干擾影響時(shí)，會(huì )發(fā)生各種變化。早期的EAS系統對于某些和標簽波形相似的干擾波形，會(huì )作出錯誤的判斷，發(fā)生誤報。而采用DSP技術(shù)的EAS系統，利用標簽信號自相關(guān)性比較強的特點(diǎn)，極大地降低了系統誤報率。

　　4 系統軟件設計

　　4.1 標簽信號的特性

　　當標簽通過(guò)商場(chǎng)的出口通道處時(shí)，由于發(fā)射器和接收器之間射頻電磁場(chǎng)的作用，接收的信號波形會(huì )發(fā)生變化。通過(guò)鑒別接收信號的波形特征就可以判斷是否有標簽通過(guò)。通常由于在一個(gè)周期中標簽所在的頻點(diǎn)被掃到兩次，因而在環(huán)境比較好的情況下，一個(gè)周期有兩個(gè)比較大的波形峰值。圖4(a)和圖4(b)分別是無(wú)標簽和有標簽時(shí)接收信號的波形。

　　然而實(shí)際的現場(chǎng)環(huán)境差別較大，接收到的信號情況復雜。有時(shí)表現為環(huán)境的整個(gè)噪聲水平高，有時(shí)又表現為固定頻率的干擾。例如，當用手握住接收天線(xiàn)時(shí)，接收的信號會(huì )在一定的頻率點(diǎn)產(chǎn)生整個(gè)較大的波峰，而整個(gè)信號的波形，總體上的強度并不是很大，但在特定的位置上會(huì )產(chǎn)生幾個(gè)波峰。這種情況下的信號與有標簽通過(guò)時(shí)的信號相似，但是通過(guò)它與典型標簽信號的頻譜分析對比可以區分。而當用金屬物體碰撞天線(xiàn)或與天線(xiàn)摩擦時(shí)，產(chǎn)生的接收信號的幅度在整體上有很大的提高，接收波形雜亂無(wú)章，采用相關(guān)運算可以區分。圖5(a)和圖5(b)分別是這兩種情況下的接收信號波形。

　　當現場(chǎng)環(huán)境中有特定的電磁干擾時(shí)，接收的信號也會(huì )發(fā)生變化。如果在同一個(gè)商場(chǎng)中有幾臺發(fā)射天線(xiàn)，接收的信號會(huì )體現出兩個(gè)特點(diǎn)：一是在每個(gè)周期中都會(huì )有的較大波形峰值;二是每個(gè)周期中較大波形峰值對應的時(shí)刻不完全一致，換句話(huà)說(shuō)，就是每周期較大波形峰值在移動(dòng)(相對于每個(gè)周期的起點(diǎn))。圖6是存在互相干擾信號時(shí)的接收信號波形。

　　4.2 識別算法

　　從上面信號的波形特點(diǎn)可以看到：當環(huán)境狀況比較好的時(shí)候，由于標簽通過(guò)門(mén)道一般需要幾十到幾百毫秒的時(shí)間，因而感應的信號會(huì )在連續的多個(gè)周期中存在。在有標簽通過(guò)時(shí)，接收的信號首先表現為在連續的數個(gè)周期內感應信號的加強，并且在連續的周期內有很強的自相關(guān)性。而對于大多數干擾情況(例如存在相互干擾、金屬物體磁撞天線(xiàn)時(shí))的信號，雖然感應信號強度明顯的加強，但在每個(gè)周期增強的集團并不是相同的，這種信號的自相關(guān)性較弱。相關(guān)函數的定義如下：

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