СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК G08B25/10 

Предлагаемые способ и устройство относятся к идентификации объектов, преимущественно крупногабаритных, например контейнеров для пищевых продуктов, и могут быть использованы в различных отраслях промышленности, в частности, для контроля и слежения за перемещением грузовых, контейнерных и транспортных потоков в соответствии с данными о качественном состоянии и координатами мест захоронения в зависимости от степени радиационного заражения, а также для осуществления сторожевых систем, устройств паспортизации в большом диапазоне расстояний от объекта в условиях нормального и неблагоприятного воздействия внешней среды.

Известны способы и устройства идентификации объектов (авт. свид. СССР №1.627.832, патенты РФ №2.057.334, 2.098.297, 2.126.980, 2.267.158, 2.292.587, 2.371.734; патенты США №4.096.477, 4.625.208, 6.639.509, 7.119.732; патент Франции №2.630.236; Гош Дж. ПАВ-прибор - основа системы идентификации автомобилей. Электроника, 1990, вып.9 и др.).

Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемому являются «Способ идентификации объектов и установка для его осуществления» (патент РФ №2.057.334, G01N 33/02, 1991), которые и выбраны в качестве прототипов.

Известные способ и устройство основаны на радиозондировании объекта, на котором закрепляют пьезоэлектрический пассивный ответчик с антенной, приемно-передающим трактом путем облучения радиосигналом пассивного ответчика, выработки им кодового слова, содержащего информационную часть с данными об объекте, например срок изготовления и реализации, качественные показатели и т.п. Затем переизлучают сформированный электрический сигнал с последующим его приемом антенной приемно-передающего тракта. Радиозондирование объекта осуществляют гармоническим сигналом, а в состав кодового слова наряду с информационной частью вводят пилот-сигнал, отстоящий от информационной части на фиксированный временной интервал, при этом кодирование информационной части осуществляют путем бифазной модуляции элементарных символов, а дешифрацию кодового слова проводят посредством фазовой синхронизации.

Приемный тракт установки, которая реализует известный способ, построен по супергетеродинной схеме, в которой одно и то же значение промежуточной частоты w_up может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах w_c и w_з, т.е.

w_up=w_c-w_г, w_up=w_г-w_з.

Следовательно, если частоты настройки w_c принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота w_з которого отличается от частоты w_c на 2w_up и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты гетеродина w_г (фиг.2). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования К_пр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на изобретательность и помехоустойчивость приемного тракта.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:

w_up=(±mw_кi±nw_г),

где w_кi - частота i-го комбинационного канала приема;

m, n, i - целые положительные числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д), чувствительность приемного тракта по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты:

w_к1=2w_г-w_up и w_к2=2w_г+W_up,

где 2w_г - вторая гармоника частоты гетеродина.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, приводит к снижению избирательности и помехоустойчивости приемного тракта.

Технической задачей изобретения является повышение избирательности и помехоустойчивости приемного тракта путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам.

Поставленная задача решается тем, что способ идентификации объектов, преимущественно крупногабаритных грузов-контейнеров для пищевых продуктов, предусматривающий в соответствии с ближайшим аналогом закрепление на объекте пьезоэлектрического пассивного ответчика с антенной, радиозондирование объекта приемно-передающим трактом путем облучения радиосигналом пассивного ответчика, выработки им кодового слова, содержащего информационную часть с данными об объекте, например срок изготовления и реализации, качественные показатели, переизлучение сформированного электрического сигнала и его последующий прием антенной приемно-передающего тракта и дешифрацию информации для получения данных об объекте, при этом радиозондирование объекта осуществляют гармоническим сигналом, а в состав кодового слова наряду с информационной частью вводят пилот-сигнал, отстоящий от информационной части на фиксированный временной интервал, кодирование информационной части осуществляют путем бифазной модуляции элементарных символов, а дешифрацию кодового слова проводят посредством фазовой синхронизации, отличается от ближайшего аналога тем, что прием переизлученного сигнала осуществляют в двух каналах, в которых переизлученный сигнал преобразуют по частоте с использованием двух гетеродинов, частоты w_г1 и w_г2 которых разносят на удвоенное значение промежуточной частоты

w_г2-w_г1=2w_up

и выбирают симметричными относительно частоты w_c основного канала приема

w_c-w_г1=w_г2-w_c=w_up,

выделяют напряжения промежуточной частоты, подвергают их корреляционной обработке, выделяют напряжение, пропорциональное корреляционной функции R(τ), сравнивают его с пороговым напряжением и в случае его превышения разрешают дальнейшую обработку переизлученного сигнала промежуточной частоты.

Поставленная задача решается тем, что установка для идентификации объектов, включающая в соответствии с ближайшим аналогом закрепленный на объекте пассивный ответчик с антенной, выполненный на базе одновходового преобразователя поверхностных акустических волн, формирующий кодовое слово и содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на его поверхности в основном акустическом канале базовый и информационные отводы, несущие данные об объекте, соединенные электрическими шинами, а также приемно-передающий тракт с антенной для радиозондирования объекта, пороговое устройство и блок обработки информации с устройством для индикации, при этом одновходовой преобразователь поверхностных акустических волн, входящий в состав пассивного ответчика, дополнительно имеет отвод, формирующий пилот-сигнал, дополнительный, информационный и базовый отводы расположены на поверхности пьезоэлектрического звукопровода относительно друг друга так, что собственные шумы пассивного ответчика, предпочтительно сигналы двух- и трехкратного прохождения, попадают в свободную от информации об объекте зону кодового слова, пороговое устройство содержит селектор пилот-сигнала, фазовый детектор с фазовой системой автоподстройки частоты, снабженной ключом для установки генератора управляемого напряжения в момент прихода пилот-сигнала, и элемент памяти для удержания генератора управляемого напряжения на время прихода информационной части кодового слова, приемный тракт содержит последовательно подключенные к выходу антенного коммутатора преселектор, усилитель радиочастоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый фильтр основной селекции и первый усилитель промежуточной частоты, отличается от ближайшего аналога тем, что приемный тракт снабжен вторым смесителем, вторым гетеродином, вторым фильтром основной селекции, вторым усилителем промежуточной частоты, коррелятором, пороговым блоком и ключом, причем к выходу усилителя радиочастоты последовательно подключены второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, второй фильтр основной селекции, второй усилитель промежуточной частоты, коррелятор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, пороговый блок и ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу фазового детектора.

Структурная схема установки для идентификации объектов представлена на фиг.1. Частотные диаграммы, иллюстрирующие образование дополнительных каналов приема, изображены на фиг.2 и 3. Конструкция пассивного ответчика, выполненная на базе одновходового преобразователя поверхностных акустических волн, показана на фиг.4. Тонкая структура отводов преобразователя показана на фиг.5.

Установка для идентификации объектов содержит ответчик 1 с антенной 2, закрепленный на объекте 3, приемно-передающий тракт 4 с антенной 5, пороговое устройство 6 и блок 7 для обработки информации. В состав ответчика 1 входят антенна 2, многофункциональный преобразователь, представляющий собой одновходовый преобразователь 8 поверхностных акустических волн и устройство 9 согласования преобразователя 8 и антенны 2, выполненное на базе СВЧ-трансформатора.

В состав приемно-передающего тракта входят антенна 5, антенный коммутатор 10, приемный 11 и передающий 12 тракты.

Приемный тракт 11 содержит последовательно подключенные к выходу антенного коммутатора 10 преселектор 13, усилитель 14 радиочастоты, первый смеситель 16, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 17, первый фильтр 18 основной селекции, первый усилитель 19 промежуточной частоты и ключ 58, последовательно подключенные к выходу усилителя 14 радиочастоты второй смеситель 52, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 53, второй фильтр 54 основной селекции, второй усилитель 55 промежуточной частоты, коррелятор 56, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 19 промежуточной частоты, и пороговый блок 57, выход которого соединен со вторым входом ключа 58.

Передающий тракт 12 содержит последовательно включенные задающий генератор 20 с кварцевой стабилизацией, ключ 21 с цифровым управлением, умножитель 22 частоты и усилитель 23 мощности, выход которого соединен со входом антенного коммутатора 10.

Пороговое устройство 6 содержит последовательно подключенные к выходу ключа 58 фазовый детектор 24, RC-фильтр 28 нижних частот, варикап 26, аналоговый ключ 29, элемент 27 аналоговой памяти и управляемый генератор 25, выход которого соединен со вторым входом фазового детектора 24, а также селектор 30 пилот-сигнала.

Блок 7 обработки информации содержит компаратор 31 напряжения с двухуровневым потенциальным выходом, асинхронный регистр 32 с последовательным входом и параллельным выходом, микроконтроллер 33, в состав которого входят устройство 34 ввода-вывода информации, вычислительное устройство 35 с памятью, устройство 36 для индикации, клавиатуру 37, многофазный генератор 38 импульсов управления режимами работы устройства.

Конструкция многофункционального ответчика 1, выполненного на базе одновходового преобразователя поверхностных акустических волн и расположенного на пьезоэлектрическом звукопроводе 39, приведена на фиг.4. Схематически преобразователь состоит из двух акустических каналов: основного 40 и дополнительного 41, в которых и происходит функциональное преобразование информации. Подачу и съем сигналов с преобразователя производят с помощью электрических шин соответственно 42 и 43 для основного канала и 43 и 44 для дополнительного канала. Основной канал состоит из базового отвода 45, отвода 46, предназначенного для формирования пилот-сигнала и информационного отвода 47. Дополнительный канал состоит из топологически инверсных отводам 46 и 47 соответственно отводов 48 и 49.

Число М информационных отводов определяется количеством N элементарных символов (посылок) τ_э ФМн-сигнала, что тождественно количеству разрядов требуемого двоичного кода. В свою очередь М определяет интервалы между отводами и максимальные размеры структуры вдоль оси распространения ПАВ, что связано с необходимостью нейтрализации паразитного воздействия сигналов двух- и трехкратного прохождения на импульсную характеристику преобразователя.

Общая протяженность информационных отводов

l_зМl_c,

где l_c - расстояние между информационными отводами.

Величина l_c определяется длительностью τ_э элементарного символа.

Тонкая структура отводов приведена на фиг.5, из которой видно, что отводы всех типов представляют собой эквидистантные встречно-штыревые структуры с периодом повторения штырей 50, равным длине ПАВ λ. При этом, если S, m, n - число электродных пар в отводах типа 45(а), 46(b), 47(с) соответственно, то длины отводов равны:

l_aS·λ, l_bm·λ,, l_cn·λ,

где l_а, l_b, l_c - расстояние между информационными отводами типа 45(а), 46(b), 47(с) соответственно.

Приемно-передающий тракт имеет следующие режимы работы:

- режим имитации, предназначенный для проверки электронных структур установки;

- режим поиска, предназначенный для зондирования пространства радиосигналами малой мощности;

- режим опроса, предназначенный для гарантированного считывания информации об объекте радиосигналами большей мощности.

Режим имитации осуществляется сформированным на ключе 21 с помощью управляющих сигналов контрольного ФМн-сигнала.

Режим поиска используется в случае неизвестного местонахождения объекта для получения информации вида «Есть объект»/«Нет объекта». Такое решение принимается в селекторе 30 по анализу длительности и амплитуды пилот-сигнала и позволяет снизить мощность гармонического зондирующего радиосигнала в К раз.

Режим опроса является основным. В отличие от режима поиска здесь гармонический зондирующий радиосигнал имеет большую мощность, в связи с чем увеличивается амплитуда пилот-сигнала, что позволяет блоку 7 обработки информации совместно с пороговым устройством 6 установить и запомнить фазу на время прихода ФМн-сигнала. В результате из ФМн-сигнала фазовым детектором 24 выделяется огибающая, а после компаратора 31 получается последовательный двоичный код принимаемого сообщения. Далее на асинхронном регистре 32 последовательный код преобразуется в параллельный в реальном масштабе времени.

Процесс считывания возможен при перекрытии диаграмм направленности антенн 2 и 5 соответственно. При этом гармонический зондирующий радиосигнал возбуждает на антенне 2 электрический сигнал, который через цепь 9 согласования попадает на одновходовый преобразователь 8. Воздействуя на отводы вида 45-47, электрический сигнал возбуждает за счет прямого пьезоэффекта в звукопроводе 39 в направлениях X поверхностные акустические волны, которые, в свою очередь, возбуждают за счет обратного пьезоэффекта на встреченных во время распространения отводах радиосигналы. Наведенные на электрических шинах радиосигналы могут быть полезными и ложными, а суммарный сигнал представляет их суперпозицию.

Так, помимо полезных сигналов, полученных в результате взаимодействия отводов 45, 46 и 45, 47 и представляющих собой пилот-сигнал и ФМн-сигнал соответственно, в основном канале 40 формируются паразитные сигналы двух и трехкратного прохождения в результате взаимодействия этих же отводов, а также сигнал в результате взаимодействия отводов 46 и 47.

Кроме того, в основном канале 40 формируются ложные сигналы, полученные в результате взаимодействия между электронными парами внутри этих групп отводов. Компенсация воздействия сигналов двух- и трехкратного прохождения происходит за счет выделения их в свободные от полезного сигнала временные зоны, в результате выбора соответствующих пространственных интервалов между отводами (фиг.4). Компенсация воздействия паразитных сигналов производится за счет введения дополнительного акустического канала 41, в котором в результате взаимодействия инверсных отводов 48 и 49 формируются противофазные по сравнению с основным каналом импульсные отклики. В данном случае компенсация происходит за счет взаимного уничтожения паразитных сигналов.

Следовательно, после суперпозиции на электрических шинах 42 и 44 преобразователя формируется полезный сигнал.

u_c(t)=U_c·Cos[w_ct+φ_к(t)+φ_с], 0≤t≤T_c,

где U_c, w_c, φ_с, Т_с - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;

φ_к(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φ_к(t)=const при Кτ_э<t<(к+1)τ_э и может изменяться скачком при t=Кτ_э, т.е. на границах между элементарными посылками (символами) (К=1, 2, …, N-1);

τ_э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_c (Т_c=N·τ_э).

Модулирующий код M(t) является идентификационным кодом объекта 3, на котором устанавливается ответчик 1.

Сформированный ФМн-сигнал переизлучается антенной 2 в пространство, улавливается приемопередающей антенной 5 и через антенный коммутатор 10, преселектор 13 и усилитель 14 радиочастоты поступает на первые входы смесителей 16 и 52. Преселектор 13 служит для согласования приемника с антенной и подавления сигналов за пределами рабочего диапазона частот. Усилитель 14 радиочастоты имеет малый уровень собственных шумов и большой динамический диапазон в связи с резким изменением уровня сигнала при изменении дальности до объекта. На вторые входы смесителей 16 и 52 подаются напряжения гетеродинов 17 и 53 соответственно:

u_г1(t)=U_г1·Cos(w_г1t+φ_г1),

u_г2(t)=U_г2·Cos(w_г2t+φ_г2),

где U_г1, U_г2, w_г1, w_г2, φ_г1, φ_г2 - амплитуды, частоты и начальные фазы напряжений гетеродинов 17 и 53.

Причем частоты w_г1 и w_г2 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты:

w_г2-w_гl=2w_up

и выбраны симметричными относительно частоты w_c основного канала приема (фиг.3):

w_c-w_г1=w_г2-w_c=w_up.

Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных каналов приема, но создает благоприятные условия для их подавления за счет корреляционной обработки канальных напряжений.

На выходе смесителей 16 и 52 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 19 и 55 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:

u_up1(t)=U_пр1·Cos[w_upt+φ_к(t)+φ_up1],

u_up2(t)=U_пр2·Cos[w_up2t-φ_к(t)+φ_up2], 0≤t≤T_c,

где U_пр1=½U_c·U_г1 - амплитуда первого напряжения промежуточной частоты;

U_up2=½U_c·U_г2 - амплитуда второго напряжения промежуточной частоты;

w_up=w_c-w_г1=w_г2-w_c - вторая промежуточная (разностная) частота;

φ_up1=φ_с-φ_г1 - начальная фаза первого напряжения промежуточной частоты;

φ_up2=φ_г2-φ_с - начальная фаза второго напряжения промежуточной частоты; которые поступают на два входа коррелятора 56. На выходе коррелятора 56 образуется напряжение U(τ), пропорциональное корреляционной функции R(τ), которое сравнивается с пороговым напряжением U_пор в пороговом блоке 57. Пороговый уровень U_пор превышается только при максимальном значении напряжения U_max(τ), пропорциональном корреляционной функции R(τ).

Следует отметить, что корреляционная функция R(τ) ФМн-сигналов обладает замечательным свойством: она имеет ярко выраженный главный лепесток и относительно низкий уровень боковых лепестков.

Напряжение U_max(τ), соответствующее главному лепестку корреляционной функции R(τ), превышает пороговый уровень U_пор в пороговом блоке 57. Это объясняется тем, что канальные напряжения U_up1(t) и U_up2(t) образуются одним и тем же полезным ФМн-сигналом, принимаемым по двум каналам на одной и той же частоте w_c, поэтому между указанными канальными напряжениями существует сильная корреляционная связь. Напряжение U_max(τ), пропорциональное корреляционной функции R(τ), достигает своего максимального значения и превышает пороговый уровень U_пор в пороговом блоке 57. При превышении порогового уровня U_пор в пороговом блоке 57 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 58 и открывает его. В исходном состоянии ключ 58 всегда закрыт.

При этом напряжение U_up1(t) с выхода усилителя 19 промежуточной частоты через открытый ключ 58 поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 24, на второй (опорный) вход которого с выхода генератора 25 подается опорное напряжение

u₀(t)=U₀·Cos(w_upt+φ_up1),

где U₀ - амплитуда опорного напряжения.

В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 24 образуется низкочастотное напряжение

u_н(t)=U_н·Cosφ_к(t), 0≤t≤T_c,

где U_н=½U_пр1·U₀ - амплитуда низкочастотного напряжения,

пропорциональное модулирующему коду M(t), которое поступает для дальнейшей обработки.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте w_з1, то в преобразователях частоты 15 и 51 он преобразуется в напряжение следующих частот:

w_up=w_г1-w_з1, 3w_up=w_г2-w_з1.

Однако только напряжение с частотой w_up попадает в полосу пропускания усилителя 19 промежуточной частоты, напряжение коррелятора 56 равно нулю, ключ 58 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте w_з1, подавляется.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по второму зеркальному каналу на частоте w_з2 и по любому другому дополнительному каналу.

Однако если ложные сигналы (помехи) принимаются одновременно, например, по первому w_з1 и второму w_з2 зеркальным каналам, то усилителями 19 и 55 выделяются следующие напряжения:

u_up3(t)=U_пр3·Cos(w_upt+φ_up3),

u_up4(t)=U_пр4·Cos(w_upt+φ_up4), 0≤t≤Т_з,

где U_пр3=½U_з1·U_г1 - амплитуда третьего напряжения промежуточной частоты;

U_пр4=½U_з2·U_г2 - амплитуда четвертого напряжения промежуточной частоты;

w_up=w_гl-w_з1=w_з2-w_г2;

φ_up3=φ_г1-φ_з1 - начальная фаза третьего напряжения промежуточной частоты;

φ_up4=φ_з2-φ_г2 - начальная фаза четвертого напряжения промежуточной частоты;

которые поступают на два входа коррелятора 56 соответственно. Но ключ 58 в этом случае не открывается. Это объясняется тем, что разные ложные сигналы (помехи):

u_з1(t)=U_зl·Cos(w_з1t+φ_з1),

u_з2(t)=U_з2·Cos(w_з2t+φ_з2),

где U_з1, U_з2, w_з1, w_з2, φ_з1, φ_з2 - амплитуды, частоты и начальные фазы ложных сигналов (помех), принимаемых по первому и второму зеркальным каналам,

принимаются на разных частотах w_з1 и w_з2, поэтому между канальными напряжениями U_up3(t) и U_up4(t) существует слабая корреляционная связь. Кроме того, корреляционная функция помех не имеет ярко выраженного главного лепестка, как это имеет место у сложных ФМн-сигналов. Выходное напряжение коррелятора в этом случае не превышает порогового уровня U_пор в пороговом блоке 57, ключ 58 не открывается и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по первому w_з1 и второму w_з2 зеркальным каналам, подавляются. По аналогичной причине подавляются и другие ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по двум другим дополнительным каналам.

В данном техническом решении способом, позволяющим уменьшить влияние переотражений зондирующей радиопосылки от местных предметов, а также паразитного воздействия промышленных и радиопомех в рабочем диапазоне частот, является использование фазовой синхронизации. При этом учитывается случайное положение фазы помехи, в связи с чем в кодовом слове используется детерминированное положение фазы, осуществляемое в случае бифазной модуляции ответного сигнала.

Для осуществления надежной синхронизации ФМн-сигнала требуется дополнительный сигнал с известной фазой. В данном случае в качестве такого сигнала используется пилот-сигнал, входящий в состав ответного кодового слова. Для упрощения привязки за счет использования собственных частот временной интервал между пилот-сигналом и информационной частью кодового слова задается кратным периоду центральной частоты. По времени пилот-сигнал может следовать до и после информационной части кодового слова. В первом случае более эффективно используется площадь звукопровода, во втором появляется дополнительная возможность уменьшить влияние переотражений от местных предметов.

Компенсация паразитного взаимодействия информационных отводов и отвода, формирующего пилот-сигнал, производится в установке с помощью дополнительного акустического канала. Конструктивно дополнительный канал идентичен основному, кроме отсутствующего базового отвода, в связи с чем в нем формируются только упомянутые сигналы паразитного взаимодействия. Таким образом, выбирая полярность отводов дополнительного канала в зависимости от вида электрического подключения к основному каналу, на выходных электрических шинах из полного сигнала можно вычесть паразитный.

Учитывая работу ответчика во временной области, исключить влияние сигналов двух- и трехкратного прохождения на работоспособность установки возможно выбором интервалов между отводами так, чтобы помеха попадала в свободные от полезной информации зоны до или после информационной части кодового слова с последующим подавлением в приемном тракте за счет организации временных привязок.

Использование предлагаемых технических решений обеспечивает улучшение помехоустойчивости установки, работающей в экологически неблагоприятных условиях при активных и пассивных помехах, переотражениях от местных предметов, увеличение дальности считывания и надежности его работы за счет использования новых схемотехнических решений приемно-передающего тракта, введения дополнительного акустического канала в преобразователь ПАВ, способа фазовой привязки с помощью включения в кодовое слово пилот-сигнала, способа модуляции полезного сигнала и подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам. Причем для подавления указанных ложных сигналов (помех) используется метод двухканального приема, в котором частоты w_г1 и w_г2 гетеродинов двух каналов разносят на удвоенное значение промежуточной частоты

w_г2-w_г1=2w_up

и выбирают симметричными относительно частоты w_c основного канала приема

w_c-w_г1=w_г2-w_c=w_up.

Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных каналов приема, но создает благоприятные условия для их подавления корреляционной обработкой канальных напряжений.

В свою очередь, использование фазовой синхронизации по пилот-сигналу позволяет снизить требование к ФАПЧ и уменьшить длительность элементарных символов в принимаемом бифазном коде, что позволяет при фиксированных габаритах звукопровода увеличить информационную емкость ответчика и, следовательно, увеличить количество распознаваемых объектов.

Предлагаемые способ и устройство относятся к идентификации объектов, преимущественно крупногабаритных, например контейнеров для пищевых продуктов, и могут быть использованы в различных отраслях промышленности, в частности, для контроля и слежения за перемещением грузовых, контейнерных и транспортных потоков в соответствии с данными о качественном состоянии и координатами мест захоронения в зависимости от степени радиационного заражения, а также для осуществления сторожевых систем, устройств паспортизации в большом диапазоне расстояний от объекта в условиях нормального и неблагоприятного воздействия внешней среды. Техническим результатом является повышение избирательности и помехоустойчивости приемного тракта путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам. Установка для идентификации объектов, реализующая предлагаемый способ, содержит ответчик 1 с антенной 2, закрепленный на объекте 3, приемно-передающий тракт 4 с антенной 5, пороговое устройство 6 и блок 7 для обработки информации. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ идентификации объектов, преимущественно крупногабаритных грузов-контейнеров для пищевых продуктов, предусматривающий закрепление на объекте пьезоэлектрического пассивного ответчика с антенной, радиозондирование объекта приемно-передающим трактом путем облучения радиосигналом пассивного ответчика, выработки им кодового слова, содержащего информационную часть с данными об объекте, например, срок изготовления и реализации, качественные показатели, переизлучения сформированного электрического сигнала и его последующий прием антенной приемно-передающего тракта и дешифрацию информации для получения данных об объекте, при этом радиозондирование объекта осуществляют гармоническим сигналом, а в состав кодового слова наряду с информационной частью вводят пилот-сигнал, отстоящий от информационной части на фиксированный временной интервал, кодирование информационной части осуществляют путем бифазной модуляции элементарных символов, а дешифрацию кодового слова проводят посредством фазовой синхронизации, отличающийся тем, что прием переизлученного сигнала осуществляют в двух каналах, в которых переизлученный сигнал преобразуют по частоте с использованием двух гетеродинов, частоты w_г1 и w_г2 которых разносят на удвоенное значение промежуточной частоты
w_г2-w_г1=2w_up
и выбирают симметричными относительно частоты w_c основного канала приема
w_c-w_г1=w_г2-w_c=w_up,
выделяют напряжения промежуточной частоты, подвергают их корреляционной обработке, выделяют напряжение, пропорциональное корреляционной функции R(τ), сравнивают его с пороговым напряжением и в случае его превышения разрешают дальнейшую обработку переизлученного сигнала промежуточной частоты.

2. Установка для идентификации объектов, включающая закрепленный на объекте пассивный ответчик с антенной, выполненный на базе одновходового преобразователя поверхностных акустических волн, формирующий кодовое слово и содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на его поверхности в основном акустическом канале базовый и информационные отводы, несущие данные об объекте, соединенные электрическими шинами, а также приемно-передающий тракт с антенной для радиозондирования объекта, пороговое устройство и блок обработки информации с устройством для индикации, при этом одновходовой преобразователь поверхностных акустических волн, входящий в состав пассивного ответчика, дополнительно имеет отвод, формирующий пилот-сигнал, дополнительный, информационный и базовый отводы расположены на поверхности пьезоэлектрического звукопровода относительно друг друга так, что собственные шумы пассивного ответчика, предпочтительно сигналы двух- и трехкратного прохождения, попадают в свободную от информации об объекте зону кодового слова, пороговое устройство содержит селектор пилот-сигнала, фазовый детектор с фазовой системой автоподстройки частоты, снабженной ключом для установки генератора управляемого напряжения в момент прихода пилот-сигнала, и элемент памяти для удержания генератора управляемого напряжения на время прихода информационной части кодового слова, приемный тракт содержит последовательно подключенные к выходу антенного коммутатора преселектор, усилитель радиочастоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый фильтр основной селекции частоты, отличающаяся тем, что приемный тракт снабжен вторым смесителем, вторым гетеродином, вторым фильтром основной селекции, вторым усилителем промежуточной частоты, коррелятором, пороговым блоком и ключом, причем к выходу усилителя радиочастоты последовательно подключены второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, второй фильтр основной селекции, второй усилитель промежуточной частоты, коррелятор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, пороговый блок и ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу фазового детектора.