電力畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告
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1. 本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述
EAS防盜系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)、外發(fā)展都較為成熟，應(yīng)用也比較廣泛。要了解EAS的研究現(xiàn)狀就必須要了解它的過(guò)去。射頻式商品防盜檢測(cè)器的發(fā)展可分為三個(gè)發(fā)展階段:模擬EAS系統(tǒng)、智能數(shù)字式EAS系統(tǒng)、和采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的EAS系統(tǒng)。在未來(lái)的幾十年中，將朝著專(zhuān)用芯片設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。EAS系統(tǒng)的發(fā)展歷程也是伴隨著電子器件的集成度和智能化水平的不斷提高而不斷向前發(fā)展的過(guò)程。
早期射頻EAS系統(tǒng)采用純模擬電路設(shè)計(jì)發(fā)射調(diào)制、接收、放大解調(diào)、信號(hào)變換、峰值檢測(cè)和報(bào)警電路。其檢測(cè)機(jī)理為:將天線(xiàn)附近的示蹤標(biāo)簽(相當(dāng)一諧振回路)諧振時(shí)發(fā)出的電磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行接收、放大、解調(diào)、處理、識(shí)別，當(dāng)檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)某一閩值時(shí)發(fā)出報(bào)警。模擬式EAS由于只能檢測(cè)標(biāo)簽信號(hào)的幅度，顯現(xiàn)出漏報(bào)率高、誤報(bào)率高、調(diào)試繁瑣等缺點(diǎn)，而且電磁場(chǎng)的干擾或過(guò)低的信噪比嚴(yán)重影響電路的正常工作。為了提高系統(tǒng)的整體性能對(duì)接收端進(jìn)行智能化的設(shè)計(jì)成為大勢(shì)所趨。
第二代EAS系統(tǒng)采用單片機(jī)作為接收電路的核心處理器，對(duì)變換后的接收信號(hào)進(jìn)行A/D采樣，然后對(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)字化的數(shù)據(jù)由單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單算法的判斷。與第一代EAS系統(tǒng)相比，性能得到了較大提高。由于A/D采樣的速度比較快，并且可以通過(guò)采樣數(shù)個(gè)周期來(lái)進(jìn)行判斷，因此大幅度減少了漏報(bào)和誤報(bào)的情況。但是由于受單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力的限制，標(biāo)簽識(shí)別的算法比較簡(jiǎn)單，整個(gè)系統(tǒng)在環(huán)境干擾比較大的情況下也會(huì)發(fā)生誤報(bào)和漏報(bào)。因而有必要進(jìn)一步提高標(biāo)簽識(shí)別算法效率。
近二十年來(lái)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的應(yīng)用滲透到科學(xué)研究和民用中的許多領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)具有靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、速度快等模擬信號(hào)處理技術(shù)不具備的特點(diǎn)，采用DSP的EAS系統(tǒng)，性能更加可靠，處理速度更快、對(duì)標(biāo)簽的辯識(shí)更加準(zhǔn)確。由于DSP采用增強(qiáng)的哈佛總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算量非常龐大的數(shù)值計(jì)算，利用DSP的高速運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法可以進(jìn)一步提高EAS系統(tǒng)的各項(xiàng)性能。隨著芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的日臻成熟，專(zhuān)用的芯片設(shè)計(jì)變得越來(lái)越普遍，EAS系統(tǒng)與芯片設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)是一種發(fā)展方向。這種由專(zhuān)用芯片構(gòu)成的EAS性能更加可靠，對(duì)標(biāo)簽信號(hào)的識(shí)別效果會(huì)更佳。
采用完全的數(shù)字化方案，即射頻識(shí)別(Radio. Frequency Identify，簡(jiǎn)稱(chēng)即ID)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制解調(diào)，可從根本上解決EAS系統(tǒng)抗干擾的問(wèn)題。并且可以同Internet、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式系統(tǒng)、以及大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，完成從生產(chǎn)企業(yè)、大型超市到消費(fèi)者的自動(dòng)化管理，使人們生活中的購(gòu)物活動(dòng)更加自由方便。另外，新型的EAS系統(tǒng)可以同現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的組網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，采用分布式測(cè)控系統(tǒng)的原理對(duì)多套EAS系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)內(nèi)每臺(tái)EAS機(jī)器進(jìn)行直接管理，使系統(tǒng)的維護(hù)工作方便快捷。例如:可以通過(guò)監(jiān)控中心和專(zhuān)用的控制器完成系統(tǒng)的遠(yuǎn)程調(diào)試任務(wù)。由多臺(tái)EAS組成485網(wǎng)絡(luò)，再設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)用的控制器來(lái)完成與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通信任務(wù)，這不僅可以從監(jiān)控中心觀測(cè)EAS的工作情況，而且還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)EAS機(jī)器的控制和調(diào)試，在很大程度上提高了系統(tǒng)的靈活性。
2. 本人對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
任務(wù)要求：
1)要求分析基于電磁波共振和單片機(jī)的商品電子防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
2)梳狀濾波器的窄帶抗干擾技術(shù)的應(yīng)用和極性相關(guān)算法的闡述和數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用等。
3)給出系統(tǒng)的硬件方框圖和軟件流程圖，并詳細(xì)描述了系統(tǒng)軟件算法設(shè)計(jì)。
可行性分析：
該系統(tǒng)介紹了基于電磁波共振和STC單片機(jī)的商品電子防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。針對(duì)普通商品電子防盜系統(tǒng)存在檢測(cè)靈敏度低和誤報(bào)率高的不足，提出采用梳狀濾波器的窄帶抗干擾技術(shù)和極性相關(guān)算法的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)，給出系統(tǒng)的硬件方框圖和軟件流程圖，并詳細(xì)描述了系統(tǒng)軟件算法設(shè)計(jì)。
其實(shí)自選超市商品電子防盜系統(tǒng)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，不管是在硬件還是在軟件上都有前輩做過(guò)很仔細(xì)和全面的研究，所以其可行性是很高的。硬件、軟件上的設(shè)計(jì)都參照網(wǎng)上的資料進(jìn)行改進(jìn);因?yàn)檫@些東西都是開(kāi)源共享的，所以也不會(huì)造成任何侵權(quán)的問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)實(shí)踐測(cè)試研究表明，該系統(tǒng)具有檢測(cè)靈敏度高、響應(yīng)速度快、誤報(bào)率極低的特點(diǎn)。同時(shí)就全世界范圍內(nèi)來(lái)看，EAS都是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù);而且采用梳狀濾波器的窄帶抗干擾技術(shù)和極性相關(guān)算法的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)品已投入批量生產(chǎn)，并在國(guó)內(nèi)超市中得到了廣泛的應(yīng)用。
采用了STC單片機(jī)、梳狀濾波器的窄帶化抗干擾技術(shù)和極性相關(guān)算法的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)后，使EAS系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、檢測(cè)靈敏度高、標(biāo)簽響應(yīng)速度快和誤報(bào)率低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)較好地解決了手抓天線(xiàn)誤報(bào)和金屬(如推車(chē))反射誤報(bào)的問(wèn)題。
3. 本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
研究重點(diǎn)：如何應(yīng)用梳狀濾波器的窄帶抗干擾技術(shù)和極性相關(guān)算法的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)改善普通商品電子防盜系統(tǒng)存在檢測(cè)靈敏度低和誤報(bào)率高的不足。
關(guān)鍵問(wèn)題：
梳狀濾波器的窄帶抗干擾技術(shù)和極性相關(guān)算法的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)。檢測(cè)靈敏度、誤報(bào)率(即抗干擾能力)和響應(yīng)速度。
解決方法：
要做好本項(xiàng)目，必須先好好的學(xué)習(xí)與本項(xiàng)目相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，因?yàn)橹挥性诰邆淞撕芎玫膶?zhuān)業(yè)知識(shí)背景了才能做好這個(gè)設(shè)計(jì);除此之外不但要熟悉和掌握好相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)、各種算法，還要掌握好軟件流程圖、硬件圖的設(shè)計(jì)過(guò)程，最后就是要熟練使用有關(guān)的電腦軟件，因?yàn)橹挥性谡莆樟塑浖蟛趴梢院茼樌貙⒛阍O(shè)計(jì)的東西表現(xiàn)出來(lái)供老師審閱。接下來(lái)要做的就是借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)做出符合本課題要求的設(shè)計(jì);有的同學(xué)不怎么同意這樣的做法，他們認(rèn)為這是在盜竊別人的`成果同時(shí)也很有可能讓自己拘泥于別人的思維而不能做出富于個(gè)人特色的設(shè)計(jì)出來(lái)。其實(shí)這個(gè)過(guò)程是很有必要的，這會(huì)讓你少走很多的彎路少犯很多前輩曾經(jīng)犯過(guò)的錯(cuò)誤。之后就是對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和改進(jìn)，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到相關(guān)的技術(shù)要求之后就該進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。經(jīng)過(guò)不斷的測(cè)試和反復(fù)的調(diào)試后，做反復(fù)修改，使其滿(mǎn)足本系統(tǒng)的要求。
在完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我在圖書(shū)館借閱了大量相關(guān)書(shū)籍，在網(wǎng)上查閱了大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料，并不斷向指導(dǎo)老師和有經(jīng)驗(yàn)的前輩請(qǐng)教，克服了一些單憑自己一個(gè)人無(wú)法解決的困難;同時(shí)指導(dǎo)老師還講解了有關(guān)本課題的相關(guān)問(wèn)題和很多注意事項(xiàng)，使我對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的把握能力有了很大的提高，同時(shí)也使我的效率提高了很多。
4.完成本課題所必須的工作條件(如工具書(shū)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備或?qū)嶒?yàn)環(huán)境條件、某類(lèi)市場(chǎng)調(diào)研、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)條件等等)及解決的辦法
必須的工作條件：
1)各種參考文獻(xiàn)及資料：
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同時(shí)還有很多在網(wǎng)上下載的資料，就不在這里一一列舉了。
2)其次我還利用休息時(shí)間去超市和服裝店等EAS必用的地方去現(xiàn)場(chǎng)查看了EAS的使用情況。在此期間，我和很多EAS的使用者進(jìn)行了深入的交談，從中我了解到很多EAS的情況;還碰巧遇到了EAS出問(wèn)題，于是就乘公司技術(shù)人員維修的時(shí)候更多的了解了現(xiàn)代EAS的設(shè)計(jì)和安裝等方面的知識(shí)。
3)針對(duì)有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，我采用仿真軟件進(jìn)行仿真測(cè)試;然后針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改，之后再仿真測(cè)試;如此反復(fù)測(cè)試修改以減小故障率。
解決辦法：
去圖書(shū)館借閱相關(guān)資料，上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，向同學(xué)和老師請(qǐng)教，然后在電腦上進(jìn)行仿真運(yùn)行。
5.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
工作方案：
了解學(xué)習(xí)商品電子防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
設(shè)計(jì)門(mén)道檢測(cè)器的硬件電路。
針對(duì)問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
應(yīng)用梳狀濾波器的窄帶抗干擾技術(shù)和極性相關(guān)算法的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)。
考慮各種干擾因數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試
進(jìn)度安排：
1、第一、二周：收集了解相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、資料(通過(guò)上網(wǎng)、到圖書(shū)館及書(shū)店等)，復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。初步確定設(shè)計(jì)方案，制定工作計(jì)劃，完成開(kāi)題報(bào)告。了解并熟悉EAS防盜系統(tǒng)的作用和原理以及現(xiàn)代EAS的作用對(duì)象及特點(diǎn)等。英文資料翻譯、編輯、打印。編寫(xiě)相關(guān)文獻(xiàn)綜述。
2、第三、四周：進(jìn)一步分析課題要求，確定設(shè)計(jì)方案。
3、第五、六周：熟悉各種算法，選擇合適的算法來(lái)完成設(shè)計(jì)。
4、第七、八周：完成軟件流程圖、硬件連接圖的設(shè)計(jì)。
5、第九、十周：對(duì)設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行修改完善，盡量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，使其達(dá)到要求的效果。
6、第十一周：完善各種相關(guān)文件：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的寫(xiě)作、打印。
7、第十二周：制作PPT，再次熟悉自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，做好答辯準(zhǔn)備工作，參加答辯。
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