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基于回波包络的超声波入侵探测在军队警戒巡逻中的应用

作　者: 易春
导　师: 叶哲江；陈敏谦
学　校: 昆明理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 超声波入侵探测模式识别单片机串口通信程序
分类号: E919
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 3次
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内容摘要

入侵探测指的是外界物体(人、车或其他物体)不经允许擅自进入规定区域时,通过某种途径或方式进行阻止或提醒监管人员注意。随着监控技术的进一步发展,监控领域也越来越扩大,对于入侵探测技术的需求也越来越大。监控系统发展了,摄像头越来越多,监管人员不可能随时盯着每一个摄像头,这就需要采用一种自动报警的技术代替监控人员对目标区域或目标周界实现监测,一旦发现入侵则及时报警,提醒监管人员注意,以加强安全防范。从探测的目标来区分,入侵探测通常可分为区域入侵探测和周界入侵探测,前者是指对某一目标区域进行有效监测,发现侵入该区域的入侵行为时产生报警,提醒监管人员注意,而周界入侵探测则通常指对某一线状边界(如重要区域的围墙)进行监测,当发现有非法通过该边界的行为时产生报警。目前,围绕重点目标和重点部位,加强防控警戒是当前确保部队安全稳定工作的一个重点。随着部队信息化建设的不断发展,传统依靠人员到点到位的警戒巡逻方式因耗费过多人力、不能实现实时监控而逐渐不能适应安全形势发展需要。本文旨在利用基于回波包络的超声波入侵探测方法对目标区域进行监测,利用模式识别方式对入侵情况进行比对,当有入侵时发出报警信号。论文首先概述了入侵探测的原理和研究现状,对几种常见的入侵探测器进行了比较,分析其优点和不足；然后介绍了基于回波包络的超声波入侵探测方法,其中重点介绍了本文设计所使用的模式识别方法(K-邻近法)和超声波回波包络特征提取方法(离散正交小波变换),并对设计所需的硬件和电路做了选择和设计；最后对本问设计工作进行了总结和展望。论文共分为五章：第一章主要阐述了入侵探测的基本原理和国内外研究现状,对几种常见的入侵探测器存在的问题进行了比较,最后阐述了本设计的意义。第二章主要阐述模式识别的具体方法和超声波回波包络特征提取方法,给出了本设计的理论构思。第三章具体分析了超声波发射、接收电路和接收模块,并给出了设计的电路图。第四章简述了STC12C5401AD单片机的特征,说明了本设计信号采集和超声波回波包络特征值提取方法,并分析了单片机的串口通信程序,最后给出了本设计的实现程序。第五章对论文的主要研究工作进行了总结,阐述了论文的不足及今后论文所研究内容发展的方向。

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摘要 3-5Abstract 5-9第一章绪论 9-18 1.1 引言 9 1.2 研究背景及意义 9-15 1.2.1 入侵探测原理简介 9-10 1.2.2 几种常见的入侵探测器 10-13 1.2.3 超声波入侵探测器的研究意义 13-15 1.3 国内外研究现状 15-16 1.4 论文的主要工作 16-18第二章基于回波包络的超声波入侵探测原理 18-26 2.1 模式识别方法 18-20 2.2 回波包络特征提取 20-25 2.3 本章小结 25-26第三章基于回波包络的超声波入侵探测电路设计 26-40 3.1 超声波发射、接收电路 26-29 3.2 超声波接收模块设计 29-38 3.3 电路设计 38-39 3.4 本章小结 39-40第四章基于回波包络的超声波入侵探测程序设计 40-61 4.1 单片机简介STC12C5401AD 40-41 4.2 信号采集 41-42 4.3 特征提取 42-43 4.4 程序设计 43-60 4.4.1 串口通信程序流程图 43-44 4.4.2 串口通信程序 44-45 4.4.3 系统主程序 45-60 4.5 本章小结 60-61第五章总结与展望 61-62致谢 62-63参考文献 63-64

基于回波包络的超声波入侵探测在军队警戒巡逻中的应用

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