基于漏缆的入侵探测系统信号接收模块设计与实现

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基于漏缆的周界入侵探测系统,因其具有良好的安全隐蔽、随形安装、全方位警戒和全天候工作等特点,近年来吸引了安防领域研究者和市场的注意力。信号接收模块,作为漏缆周界入侵探测系统接收、处理信号的最前端,其性能的好坏直接决定了系统能否有效的接收到所需信号,对系统工作性能具有重要影响。论文选题源于“基于漏泄同轴电缆的周界入侵探测系统关键技术研究”基础应用研究项目,提出了一种适用于漏缆周界入侵探测系统的零中频正交解调接收机设计方法,该方法将高频信号搬移到基带进行处理,避免了常规设计中采用超高速AD器件的高昂成本,同时改善了漏缆入侵探测系统的整体性能。论文的主要研究工作如下:1.提出了确定漏缆周界入侵探测系统的信号接收链路结构及链路关键指标的方法。简要介绍了漏缆周界入侵探测系统的基本结构与工作原理,对比分析超外差结构、镜频抑制结构、低中频结构、零中频结构、数字中频结构等几种接收机结构的链路设计方法及其优缺点。根据系统的整体需求,确定使用零中频正交解调结构进行信号接收模块的搭建,并给出诸如链路增益、基带信号输出功率等接收链路的整体指标。2.信号接收链路子模块设计与实物制作及接收链路整体集成。根据接收机链路的整体指标,进行子模块指标分解,再根据各个子模块指标,进行元器件的选型及设计。使用MWO进行子模块的原理图、版图设计及仿真,并制作实物。MWO仿真表明:80~120MHz工作频段内接收机具有6.1dB的噪声系数及72.6dB的链路增益;测试结果表明:同一工作频段内接收机具有7.66dB的噪声系数及70.8dB的链路增益,链路关键指标的实测和仿真结果吻合较为良好。3.将所研制的信号接收模块集成于漏缆周界入侵探测系统,进行系统级验证。现场试验结果表明,使用该接收机的周界入侵探测系统能够较好的实现入侵定位功能,定位精度可达10m,误报率和漏报率优于5%。现场实验结果验证了信号接收模块设计的合理性及性能的可靠性。
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