微波检测系统和方法技术方案

一种微波检测系统，包含发送器，配置为沿路径发送信号以检测受监控区域的入侵者；以及调制反射器，配置为接收发送的信号以生成具有由该调制反射器引入的特性的调制信号，调制反射器配置为发送所述调制信号。所述系统还包含定位以接收调制信号的接收器以及配置为用于提供可变检测阈值以响应系统增益变化的自适应阈值调整单元。所述系统还包含处理器，配置为用于处理由接收器提供的调制信号，并且配置用于根据由自适应阈值调整单元提供的可变检测阈值来测量已处理调制信号中的特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般来讲，本专利技术涉及微波检测系统。更具体来讲，本专利技术涉及 自动检测禁区中的入侵的系统和方法。
技术介绍
图1显示具有单铁路轨道102的典型先有技术铁路道口 100。第 一栅门104A和104B在火车接近轨道102时关闭，由此限制来自轨道 102相应一侧的交通流。在与第一栅门104A和104B相对的轨道102 的对面，第二栅门106A和106B关闭，以限制来自对侧的交通流。在图2中，显示了类似的先有技术铁路道口 200，但是显示两条 轨道202和204作为道口 200。与上面显示的单轨配置100相似，第 一栅门206A和206B在火车接近轨道202或204时关闭，由此限制来 自轨道102该侧的交通流。在与栅门206A和206B相对的轨道202和 204的对面，第二栅门208A和208B关闭，以限制来自对侧的交通流。 在这些先有技术系统中，栅门在检测到接近的火车时关闭。为了 检测位于轨道附近已关闭栅门之间的障碍物， 一些先有技术系统依靠 发送器/接收系统响应障碍物自身对所发送信号的反射而不使用反射器或检测来自反射器的信号的存在。参见美国专利号6,340,139和美国 专利号5,625,340。其它先有技术系统则依靠反射调频雷达的反射器，利用发送和反 射信号之间的频率和幅度差别来确定监视区域内物体的存在。这些先 有技术系统检测信号幅度和信号相位的差别。后者得自由反射器处的 传输时间部件定义的信号传输时间确定的相移。但是，在这个已知实 现中，系统包含接收器、计算器、传输时间元件、定向分离滤波器以 及放大器，其中每一个都逐项i也递增系统的复杂性和成本。参见美国 专利号5,775,045。已经开发了几种利用微波检测系统的系统。但是，先有技术系统 当前遇到了一些问题，例如障碍物误检测、障碍物检测不准确、检测 障碍物失败、回声检测、不当监视以及与初始安装和进行中操作相关附图说明图1说明用于单轨交叉的先有技术铁路道口 。 图2说明用于双轨交叉的先有技术铁路道口 。 图3示意说明根据本专利技术一个方面的自动检测禁区中的入侵的微 波才全测系统。图4示范性地说明用于^r测禁区中的入侵的系统的示范控制状态。图5说明用于检测禁区中的入侵的系统的逻辑流程中的示范步骤。图6说明用于检测禁区中的入侵的系统，例如具有单轨交叉的铁 路道口，并且指出收发信机、调制反射器和示范监视区域的布局的一个示范实施例。图7说明用于检测禁区中的入侵的系统，例如具有双轨交叉的铁 路道口，并且指出收发信机、调制反射器和示范监视区域的布局的一 个示范实施例。图8说明用于检测禁区中的入侵的系统，例如具有双轨交叉'的铁路道口，并且指出收发信机、调制反射器、无源反射器和示范监视区 域的布局的 一个示范实施例。图9说明用于检测禁区中的入侵的系统，例如具有三轨交叉的铁 路道口，并且指出收发信机、多个调制反射器和示范相关监视区域的 布局的一个示范实施例。图10说明用于检测禁区中的入侵的系统，例如由周界定义的区 域，并且指出收发信机、调制反射器和示范监视周界的布局的一个示 范实施例。图11示意说明根据本专利技术方面自动调整检测阈值以检测禁区中 的入侵的微波检测系统。图12显示用于图11的系统中的实例变量阈值。图13显示相对用于图11的系统中的固定阈值的实例变量阈值。在这些附图中，相应的参考字符和代号通常表示相应的部件。详细i兌明本专利技术方面针对微波冲全测系统，例如可使用调制的微波信号自动 检测禁区中的入侵的系统。以下说明将首先描迷一个实施例，例如可 用于自动检测铁路道口的禁区中障碍物的存在。然后，说明将描述另 一实施例，例如可用于自动检测通过定义禁区的一个或多个周界的入 侵，如用于机场。图3是用于自动检测禁区中的入侵的系统300的一个实施例的筒 化框图，例如使用微波发送器"妾收器302和调制反射器308检测铁路 道口区域内障碍物的存在。发送器/接收器302配备天线304。如图所示，发送器/接收器302可以是症且合收发信机302，或者可以是独立的 发送器302A和独立的接收器302B。在后一种情况下，发送器302A 和接收器302B可以各自配备天线304。收发信机302提供接收信号338 给前置放大器312，前置放大器312提供经处理的信号给解调器314。 解调器314提供解调的接收信号338给处理器316进行信号分析。处理器316可以是单个处理器，或者在另一实施例中可以配置为 多个处理器316。在一个实施例中，处理器316是双核处理器316配 置。处理器316可由存储器(未示出)、硬件、软件和/或固件组成。关 于处理器316的所述功能可以由一个或多个软件、固件或硬件来配置 和执行。发送信号332由发送器302A发送并且由一个或多个调制反射器 (MDR) 308接收。调制反射器308接收发送信号332并且引入特性以 创建调制信号330。调制信号330由调制反射器308发送或反射并且 由接收器302B接收。系统300才是供由收发信机302和调制反射器308 及相关发送信号332和调制信号330定义的监视区域334的增强定义。 发送信号332和调制信号330定义监视区域334使得监视区域334中 的障碍物检测是发送信号332或调制信号330的扰乱的功能(fiinction), 如下文进一步论述。在一个实施例中，收发信机302在波段X中工作于9.2 GHz到10.6 的频率，如具有22.0 MHz FM扫描/带宽的10.0 GHz。在一个实施例 中，这是连续波微波信号。发送器302A的功率可以在10mW加或减 1 mW的范围内。发送器302A的其它功率电平可以在20 mW加或减2 mW的范围内。在一个实施例中，接收器302B可以是始发站，即收发 信机302。在另一实施例中，接收器302B与发送器302A分离。在又 一实施例中，可以使用双接收器302B,其中组合他们的接收信号338 并且对组合的信号进行分析。这后一实施例可能适用于发送信号332 的频率可导致例如由相移或造成发送信号332不利影响调制信号330 的其它信号模式造成的零位信号，从而不利影响检测调制信号330以及由调制反射器308引入的任何特性的能力的情况。在另一实施例中，收发信机i302发送调频的发送信号332而不是 连续或单个的频率信号。在这样的实施例中，带宽5.0和25.0 MHz之 间的频率调制可引M送器302A中。通过将频率调制引入发送信号 332，不希望的幅度调制的频率增大到可以实现接收信号338的峰值和 /或接收信号338中的边带的增强检测的水平。在一个实施例中，天线304可以是定向天线，提供发送信号332 的形成以定义监视区域334。收发信机天线304的类型的选择取决于 所需监视区域334的形状、监视区域334的所需监视距离以及发送信 号332的频率。例如，抛物面天线可以提供5度的波束角，而喇叭天 线(hornantenna)可以提供30度的波束角。此外，在一个实施例中，收 发信机天线304的TX/RX 0=35 cm。调制反射器308响应发送信号332。调制反射器308可能包含或 包括调制反射器天线336。在一个实施例中，调制反射器308是调制 喇叭反射器，带有大小为12.5 x 9.5 x 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波检测系统，包括：　发送器，配置为沿路径发送信号以检测到监视区域的入侵者；　调制反射器，配置为接收所述发送信号以生成具有由所述调制反射器引入的特性的调制信号，所述调制反射器配置为发送所述调制信号；　接收器，被定位以接收所述调制信号；　自适应阈值调整单元，配置为用于响应所述系统增益变化而提供可变检测阈值；以及　处理器，配置为用于处理由所述接收器提供的所述调制信号，并且配置为用于相应于由所述自适应阈值调整单元提供的所述可变检测阈值而测量已处理的调制信号中的特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M皮拉利，P托拉萨，MM扎德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]