CN104200597B - 声磁电子商品防盗系统的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声磁电子商品防盗系统，包括CPU处理器，CPU处理器分别与接收电路模块、发射电路模块、模式选择电路模块、同步电路、声光报警模块、FLASH存储单元和电源；检测方法为：初始化进入系统主循环，进行数据采样，对采样数据运算后与标准标签信号特征进行比对，判断相似性是否满足报警条件进行报警。本发明声磁电子商品防盗系统，将多种数字信号处理算法有效的组合，使检测快速有效，还包含了整个系统的时序控制程序，保证系统各功能模块协同有序的工作，解决了现有电子商品防盗系统检测率低、会发生误报现象的问题，检测距离远，检测率高，误报率低。

Description

声磁电子商品防盗系统的检测方法

技术领域

本发明属于电子商品防盗技术领域，本发明涉及一种声磁电子商品防盗系统，本发明还涉及该系统的检测方法。

背景技术

电子商品防盗系统(Electronic Article Surveillance,EAS)广泛应用于大型超市、购物商场以及一些高档商铺等消费场所。该系统的出现将一改传统的人盯人等方式,以高科技手段赋予商品一种自卫能力,使安全措施落实到每一件商品上,能有效地防止商品等失窃,为商家提高经济效益。

一套完整的电子商品防盗系统由三部分组成：①检测器(Sensor)、②解码器(Deactivator)、③电子标签(Electronic Label and Tag)。而检测器即检测装置尤为重要，其中，检测器又可按原理细分为射频检测器、电磁检测器、声磁检测器。传统的EAS系统，其检测装置以无线射频，电磁式居多，其工作功耗大，检测率较低，且会发生误报现象。无线射频检测装置的综合报警率为60％—80％，电磁式检测装置报警率为90％左右，而声磁式报警装置综合报警率达95％以上，且抗干扰能力强，误报警率低，将成为EAS系统的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声磁电子商品防盗系统，解决了现有电子商品防盗系统检测率低、会发生误报现象的问题。

本发明的另一个目的是提供该该系统的检测方法。

本发明所采用的技术方案是：声磁电子商品防盗系统，包括CPU处理器，CPU处理器分别与接收电路模块、发射电路模块、模式选择电路模块、同步电路、声光报警模块、FLASH存储单元和电源连接。

本发明的特点还在于，

CPU处理器型号为ARM Cortex-M3。

接收电路模块与CPU处理器的ADC输入接口相连，发射电路模块与CPU处理器PWM输出接口相连，声光报警模块、模式选择电路模块以及同步电路与CPU处理器的I/O口连接；FLASH存储单元连接至CPU处理器的SSI接口。

接收电路模块采用差分式多级放大电路对天线接收信号进行放大滤波，包括依次连接的接收天线、跟随器a、电压放大级、跟随器b和ADC驱动级放大电路、ADC驱动级放大电路与CPU处理器的ADC采样端连接；其中ADC驱动级放大电路同时充当滤波器，采用无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器。

发射电路模块采用直流逆变方式产生大功率58KHz交流信号至发射天线在空间发射交变磁场，包括依次与CPU处理器连接的反相器、逆变电路和发射天线。

本发明所采用的另一技术方案是：声磁电子商品防盗系统的检测方法，该方法基于声磁电子商品防盗系统，包括以下步骤：

步骤1：启动声磁电子商品防盗系统，硬件初始化，对系统所需要的功能进行配置；

步骤2：CPU处理器控制发射使能，通过输出SPWM波形使发射电路 模块的发射天线向空间发射58KHz交变磁场，发射时间为T1；

步骤3：待发射T1时间后关闭发射，延时△T1后打开接收电路模块的接收天线使能控制，来侦测空间内的各类信号，信号经放大、滤波后进入CPU处理器的ADC采样端；

步骤4：启动CPU处理器的ADC对信号进行采样，并保存两组数据至FLASH存储单元中，其中一组数据不作处理直接保存；另一组将连续若干周期采样值做叠加处理保存，每一次采样的一组值可以理解为一帧数据，完成采样；

步骤5：对步骤4直接保存的数据进行信号互相关运算及快速傅里叶变换：

$R\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}[A\left(m\right)\·B(m+n)]---\left(1\right)$

$F\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left(n\right)W_N^{\mathrm{kn}}+\underset{n=\frac{N}{2}}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left(n\right)W_N^{\mathrm{kn}},k=\mathrm{0,1,2},...N---\left(2\right)$

式中，R(n)表示信号互相关函数，N表示采样点数，m表示采样点索引，A(m)·B(m+n)表示信号A与信号B，F(k)为离散傅立叶变换函数，n表示采样点索引偏移量，X(n)表示采样点，

对经叠加处理的信号波形包络提取，求取包络峰值，在得到包络峰值的基础上利用最小二乘法求取其斜率，并进行波峰值方差运算：

Y＝X[i](△X[i]＝0,X[i]≥0) (3)

$K=\frac{\mathrm{N\ΣXY}-\mathrm{\ΣX\ΣY}}{\mathrm{N\Σ}{X}^2-{\left(\mathrm{\ΣX}\right)}^2}---\left(4\right)$

$X_{\mathrm{Aver}}=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{X\left[i\right]}{N},D=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|X\right[i]-X_{\mathrm{Aver}}|---\left(5\right)$

式中，Y表示包络峰值，X[i]表示信号采样值，ΔX[i]表示采样信号值变化率，K表示信号斜率，Y_Cnt表示包络波峰数，X即X[i]的简略表达形式，X_Aver表示采样值均值，D表示波峰值方差；

Y_Cnt为满足公式 $\left\{\begin{array}{c}255\≥i\≥0\\ Y=X\left[i\right],\left(\mathrm{\ΔX}\right[i]=0,X[i]\≥0)\end{array}\right.$ Y的个数；

计算信号互相关满足次数R_Cnt及频谱能量F_Mag：

设P为满足表达式 $\left\{\begin{array}{c}{R}_n=R\left[i\right]-R_{\mathrm{ref}}\left[i\right],(\mathrm{\Δ}\left(R\right[i]-R_{\mathrm{ref}}[i\left]\right)=0)\\ R_n>95\\ 312>i>199\end{array}\right.$ R_n的个数，当P≥10认为满足一次互相关条件，R_Cnt为满足P的次数；

式中，R_n表示中间变量，R[i]为信号互相关函数R(n)的计算值，R_ref[i]表示互相关参照值，Δ(R[i]-R_ref[i])为互相关差值变化率；

设幅频能量谱 $F_M\left[i\right]=\sqrt{({\left(\frac{64}{32768}\sin F\right[i\left]\right)}^2+{\left(\frac{64}{32768}\cos F\right[i\left]\right)}^2)},(i=\mathrm{1,2},...\frac{N}{2}),$ 则58KHz频谱能量F_Mag定义为F_Mag＝F_M[15]+F_M[16]+F_M[17]+F_M[18]；

式中，F[i]为离散傅里叶变换函数F(k)的计算值；

步骤6：将步骤5的运算结果与标准标签信号特征进行比对，判断相似性是否满足条件，进行声光报警或进行下一帧判断；

步骤7：重复步骤2-6，进行下一周期判断。

本发明的特点还在于，

步骤4中叠加处理采用连续周期信号同相位叠加算法，即首先把相邻N周期数据进行保存；其次求取各个周期采样数据同相位点，由于标签信号为58khz，周期不变，而噪声信号周期幅值杂乱无章，故分别将信号A与信号B的第一个波峰位置求取出来，以此波峰位置为参考零位置，依次将后续采样点叠加，此时就实现了同相叠加，波峰对波峰，波谷对波谷，标签信号将 被加强，噪声信号则被抵消；最后，以各个周期采样数据的同相位点为基准点对N周期采样数据进行叠加。

步骤6判断的方法具体为：

近程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{Cnt}}>4\\ -2000>K>-7250\\ 83>F_{\mathrm{Mag}}>60\\ 24>Y_{\mathrm{Cnt}}\\ 6500>D>1500\end{array}\right.---\left(6\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(6)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值非常相似，报警标签与检测装置距离在0-50cm之间，启动声光报警模块，进行声光报警；

中程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{Cnt}}>0\\ -500>K>-2000\\ 60>F_{\mathrm{Mag}}>28\\ 28>Y_{\mathrm{Cnt}}>24\\ 1500>D>350\end{array}\right.---\left(7\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(7)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值比较相似，报警标签与检测装置距离在50-100cm之间，启动声光报警模块，进行声光报警；

远程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{Cnt}}>0\\ -70>K>-500\\ 28>F_{\mathrm{Mag}}>13\\ 35>Y_{\mathrm{Cnt}}>28\\ 350>D>150\end{array}\right.---\left(8\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(8)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值相似程度较低，报警标签与检测装置距离在大于100cm，这时，检测装置不易区分标签信号与噪声信号，为了使系统误报降低，需要加入二次确认，再次判断是否满足公式(8)，若在连续若干周期内连续出现类似于标签的信号才能认为标签存在，则启动声光报警模块，进行声光报警；

当计算结果与标准标签信号特征值不满足公式(6)、(7)、(8)，则认为空间内不存在标签，此时一帧数据处理完毕，进行下一帧判断。

声磁电子商品防盗系统包括型号为ARM Cortex-M3的CPU处理器，CPU处理器分别与接收电路模块、发射电路模块、模式选择电路模块、同步电路、声光报警模块、FLASH存储单元和电源；接收电路模块与CPU处理器ADC输入接口相连，发射电路模块与CPU处理器PWM输出接口相连，声光报警模块、模式选择电路模块以及同步电路与CPU处理器I/O口连接；FLASH存储单元连接至CPU处理器的SSI接口；

接收电路模块采用差分式多级放大电路对天线接收信号进行放大滤波，包括依次与CPU处理器连接的接收天线、跟随器a、电压放大级、跟随器b和ADC驱动级放大电路、ADC驱动级放大电路与CPU处理器的ADC采样端连接；其中ADC驱动级放大电路同时充当滤波器，采用无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器；

发射电路模块采用直流逆变方式产生大功率58KHz交流信号至发射天线在空间发射交变磁场，包括依次与CPU处理器连接的反相器、逆变电路和发射天线。

本发明的有益效果是：本发明声磁电子商品防盗系统，将多种数字信号 处理算法有效的组合，使检测快速有效，还包含了整个系统的时序控制程序，保证系统各功能模块协同有序的工作，解决了现有电子商品防盗系统检测率低、会发生误报现象的问题，检测距离远，检测率高，误报率低。

附图说明

图1是本发明声磁电子商品防盗系统的结构示意图；

图2是本发明声磁电子商品防盗系统中接收电路模块的结构示意图；

图3是本发明声磁电子商品防盗系统中发射电路模块的结构示意图；

图4是本发明声磁电子商品防盗系统检测方法的主流程图；

图5是本发明声磁电子商品防盗系统检测方法的系统时序流程图；

图6是本发明声磁电子商品防盗系统检测方法的系统时序图；

图7是本发明声磁电子商品防盗系统检测方法的采样数据处理流程图；

图8是本发明声磁电子商品防盗系统检测方法的报警条件判断流程图；

图9是本发明声磁电子商品防盗系统制成的防盗装置的示意图；

图10是本发明声磁电子商品防盗系制成的防盗装置的侧视图。

图中，1.CPU处理器，2.接收电路模块，21.接收天线，22.跟随器a，23.电压放大级，24.跟随器b，25.ADC驱动级放大电路，3.发射电路模块，31.反相器，32.逆变电路，33.发射天线，4.模式选择电路模块，5.同步电路，6.声光报警模块，7.FLASH存储单元，8.电源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明声磁电子商品防盗系统，如图1所示，包括CPU处理器1，CPU处理器1分别与接收电路模块2、发射电路模块3、模式选择电路模块4、同步电路5、声光报警模块6、FLASH存储单元7和电源8连接；接收电路模 块2与CPU处理器1的ADC输入接口相连，发射电路模块3与CPU处理器1的PWM输出接口相连，声光报警模块6、模式选择电路模块4以及同步电路5与CPU处理器1的I/O口连接；FLASH存储单元7连接至CPU处理器1的SSI接口，形成以处理器为核心，所有功能模块为星形结构；

如图2所示，接收电路模块2采用差分式多级放大电路对天线接收信号进行放大滤波，包括依次连接的接收天线21、跟随器a22、电压放大级23、跟随器b24和ADC驱动级放大电路25、ADC驱动级放大电路25与CPU处理器1的ADC采样端连接；其中ADC驱动级放大电路25同时充当滤波器，采用无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器；

如图3所示，发射电路模块3采用直流逆变方式产生大功率58KHz交流信号至发射天线在空间发射交变磁场，包括依次与CPU处理器1连接的反相器31、逆变电路32和发射天线33。

使用声磁电子商品防盗系统进行检测的方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤1：启动声磁电子商品防盗系统，硬件初始化，对系统所需要的PWM、TIMER、ADC、watch dog、GPIO、UART、SSI功能进行配置；

进入系统主时序控制，如图5所示，关闭接收使能控制，打开发射使能控制，为发射功率信号做准备；

步骤2：CPU处理器1控制发射使能，通过输出SPWM波形使发射电路模块3的发射天线向空间发射58KHz交变磁场，发射时间为T1；

步骤3：待发射T1时间后关闭发射，延时△T1后打开接收电路模块2的接收天线使能控制，来侦测空间内的各类信号，信号经放大、滤波后进入CPU处理器1的ADC采样端；

步骤4：启动CPU处理器1的ADC对信号进行采样，并保存两组数据至FLASH存储单元7中，其中一组数据不作处理直接保存；另一组将连续若干周期采样值做叠加处理保存，每一次采样的一组值可以理解为一帧数据，完成采样；

其中，叠加处理采用连续周期信号同相位叠加算法，即首先把相邻N周期数据进行保存；其次求取各个周期采样数据同相位点，由于标签信号为58khz，周期不变，而噪声信号周期幅值杂乱无章，故分别将信号A与信号B的第一个波峰位置求取出来，以此波峰位置为参考零位置，依次将后续采样点叠加，此时就实现了同相叠加，波峰对波峰，波谷对波谷，标签信号将被加强，噪声信号则被抵消；最后，以各个周期采样数据的同相位点为基准点对N周期采样数据进行叠加；

在每次进入步骤5之前需要执行一个周期的时序操作，即步骤2-4，系统运行时序图如图6所示，

步骤5：如图7所示，对所述步骤4直接保存的数据进行信号互相关运算及快速傅里叶变换：

$R\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}[A\left(m\right)\·B(m+n)]---\left(1\right)$

$F\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left(n\right)W_N^{\mathrm{kn}}+\underset{n=\frac{N}{2}}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left(n\right)W_N^{\mathrm{kn}},k=\mathrm{0,1,2},...N---\left(2\right)$

式中，R(n)表示信号互相关函数，N表示采样点数，m表示采样点索引，A(m)·B(m+n)表示信号A与信号B，F(k)为离散傅立叶变换函数，n表示采样点索引偏移量，X(n)表示采样点，j表示“虚数单位”；

对经叠加处理的信号波形包络提取，求取包络峰值，在得到包络峰值的 基础上利用最小二乘法求取其斜率，并进行波峰值方差运算：

Y＝X[i](△X[i]＝0,X[i]≥0) (3)

$K=\frac{Y_{\mathrm{Cnt}}\mathrm{\ΣXY}-\mathrm{\ΣX\ΣY}}{Y_{\mathrm{Cnt}}\mathrm{\Σ}{X}^2-{\left(\mathrm{\ΣX}\right)}^2}---\left(4\right)$

$X_{\mathrm{Aver}}=\underset{i=0}{\overset{Y_{\mathrm{Cnt}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{X\left[i\right]}{Y_{\mathrm{Cnt}}},D=\underset{i=0}{\overset{Y_{\mathrm{Cnt}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|X\right[i]-X_{\mathrm{Aver}}|---\left(5\right)$

式中，Y表示包络峰值，X[i]表示信号采样值，ΔX[i]表示采样信号值变化率，K表示信号斜率，Y_Cnt表示包络波峰数，X即X[i]的简略表达形式，X_Aver表示采样值均值，D表示波峰值方差；

式(5)中Y_Cnt为满足公式 $\left\{\begin{array}{c}255\≥i\≥0\\ Y=X\left[i\right],\left(\mathrm{\ΔX}\right[i]=0,X[i]\≥0)\end{array}\right.$ Y的个数；

计算信号互相关满足次数R_Cnt及频谱能量F_Mag：

设P为满足表达式 $\left\{\begin{array}{c}{R}_n=R\left[i\right]-R_{\mathrm{ref}}\left[i\right],(\mathrm{\Δ}\left(R\right[i]-R_{\mathrm{ref}}[i\left]\right)=0)\\ R_n>95\\ 312>i>199\end{array}\right.$ R_n的个数，当P≥10认为满足一次互相关条件，R_Cnt为满足P的次数；

式中，R_n表示中间变量，R[i]为信号互相关函数R(n)的计算值，R_ref[i]表示互相关参照值，Δ(R[i]-R_ref[i])为互相关差值变化率；

设幅频能量谱 $F_M\left[i\right]=\sqrt{({\left(\frac{64}{32768}\sin F\right[i\left]\right)}^2+{\left(\frac{64}{32768}\cos F\right[i\left]\right)}^2)},(i=\mathrm{1,2},...\frac{N}{2}),$ 则58KHz频谱能量F_Mag定义为F_Mag＝F_M[15]+F_M[16]+F_M[17]+F_M[18]；

式中，F[i]为离散傅里叶变换函数F(k)的计算值；

步骤6：如图8所示，将所述步骤5的运算结果与标准标签信号特征进行比对，判断相似性是否满足条件：

近程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{Cnt}}>4\\ -2000>K>-7250\\ 83>F_{\mathrm{Mag}}>60\\ 24>Y_{\mathrm{Cnt}}\\ 6500>D>1500\end{array}\right.---\left(6\right)$

式中，R_Cnt表示信号互相关满足次数，K表示信号斜率，F_Mag表示频谱能量，Y_Cnt表示包络波峰数，D表示波峰值方差；

当计算结果与标准标签信号满足公式(6)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值非常相似，报警标签与检测装置距离在0-50cm之间，启动声光报警模块6，进行声光报警；

中程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{Cnt}}>0\\ -500>K>-2000\\ 60>F_{\mathrm{Mag}}>28\\ 28>Y_{\mathrm{Cnt}}>24\\ 1500>D>350\end{array}\right.---\left(7\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(7)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值比较相似，报警标签与检测装置距离在50-100cm之间，启动声光报警模块6，进行声光报警；

远程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{Cnt}}>0\\ -70>K>-500\\ 28>F_{\mathrm{Mag}}>13\\ 35>Y_{\mathrm{Cnt}}>28\\ 350>D>150\end{array}\right.---\left(8\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(8)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值相似程度较低，报警标签与检测装置距离在大于 100cm，这时，检测装置不易区分标签信号与噪声信号，为了使系统误报降低，需要加入二次确认，再次判断是否满足公式(8)，若在连续若干周期内连续出现类似于标签的信号才能认为标签存在，则启动声光报警模块6，进行声光报警；

当计算结果与标准标签信号特征值不满足公式(6)、(7)、(8)，则认为空间内不存在标签，此时一帧数据处理完毕，进行下一帧判断；

步骤8：重复步骤2-7，进行下一周期判断。

CPU处理器1采用TI公司32位ARM Cortex-M3内核微处理器，时钟频率达50MHz，内部集成10位1M采样率ADC单元，PWM控制器以及常用的SSI、I2C、UART通信接口。

接收电路模块2主要包括接收天线，放大电路，滤波器。其中，放大电路可采用差分放大器；滤波器可采用无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器。

发射电路模块3可采用直流逆变电路或多级放大电路，其驱动方式为CPU处理器1产生的SPWM经反相器31隔离放大驱动逆变电路32，将CPU处理器1产生的SPWM转换成大功率58KHz正弦交变信号，并将此信号提供给发射天线33。此时，发射天线33向空间发射58KHz电磁波，在空间形成检测区。

声光报警模块6以及同步电路5应用晶体管放大电路，CPU处理器1的I/O口通过改变输入输出状态进行报警及同步；其中，同步电路5为带有负反馈的放大电路，具备双向放大的能力。

将各电路加工制作成印制电路板(PCB)，焊接组装电路所需的各电子元器件完成硬件电路的制作过程，将防盗系统检测方法编写成程序，编译并 将其烧写至硬件电路CPU处理器1之中。软件烧录完毕后，把硬件电路板安装至检测装置门架内，将发射天线33、接收天线21以及声光报警器与硬件电路板的相应接口连接。最后将天线架固定在底座上安置于商城进出口，通电即可正常工作，如图9和图10所示。

声磁技术(Acoustic Magnetic,AM)使EAS系统性能的到了很大程度上的改善。本发明主要利用了音叉原理产生共振现象，音叉共振信号类似于超声波，其典型工作频率为58KHz，其抗干扰能力和穿透力极强，性能优于其他原理的EAS系统。此外，由于声磁系统的工作频率较低，可避开高频干扰，实现EAS系统几乎零误报操作。

防盗标签(Tag)是EAS系统必不可少的一个部分，是EAS系统实现商品防盗的直接器具。常见的防盗标签由一种特殊的金属材料坡莫合金(或称铁镍合金)组成，两种金属条构成类似于音叉的结构，当标签置于交变磁场之中时，将会产生共振现象，类似于音叉原理，此现象在58KHz磁场激励下尤为明显。EAS系统就是通过检测装置检测标签产生的共振信号(标签信号)实现防盗。

本发明的有益效果是：

(1)采用先进的数字信号处理技术，多算法结合，可以实现检测装置的检测距离大大提高；检测灵敏度高；低误报。

(2)本发明所设计的声磁防盗报警系统抗干扰能力较强，可在电梯附近安装而不受电梯运行影响。此外，该系统还可以抵御电脑，液晶显示器，手机等电子设备的干扰。

(3)本发明设计的声磁防盗报警系统操作简单，可直接进行模式选择与参数设定，便于后期维护与升级。

(4)本发明设计的声磁防盗报警系统运行时功耗较低，在保证不损失性能的前提下低功耗运行，符合绿色环保的理念。

Claims (4)

1.声磁电子商品防盗系统的检测方法，其特征在于，该方法基于声磁电子商品防盗系统，所述声磁电子商品防盗系统包括CPU处理器(1)，所述CPU处理器(1)分别与接收电路模块(2)、发射电路模块(3)、模式选择电路模块(4)、同步电路(5)、声光报警模块(6)、FLASH存储单元(7)和电源(8)连接；

利用所述声磁电子商品防盗系统进行检测，包括以下步骤：

步骤1：启动声磁电子商品防盗系统，硬件初始化，对系统所需要的功能进行配置；

步骤2：CPU处理器(1)控制发射使能，通过输出SPWM波形使发射电路模块(3)的发射天线向空间发射58KHz交变磁场，发射时间为T1；

步骤3：待发射T1时间后关闭发射，延时△T1后打开接收电路模块(2)的接收天线使能控制，来侦测空间内的各类信号，信号经放大、滤波后进入CPU处理器(1)的ADC采样端；

步骤4：启动CPU处理器(1)的ADC对信号进行采样，并保存两组数据至FLASH存储单元(7)中，其中一组数据不作处理直接保存；另一组将连续若干周期采样值做叠加处理保存，每一次采样的一组值可以理解为一帧数据，完成采样；

步骤5：对所述步骤4直接保存的数据进行信号互相关运算及快速傅里叶变换：

$R\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\Σ}}\[A\left(m\right)\·B(m+n)\]---\left(1\right)$

$F\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\Σ}}X\left(n\right)W_N^{kn}+\underset{n=\frac{N}{2}}{\overset{N-1}{\Σ}}X\left(n\right)W_N^{kn},k=0,1,2,....N---\left(2\right)$

式中，R(n)表示信号互相关函数，N表示采样点数，m表示采样点索引，A(m)·B(m+n)表示信号A与信号B，F(k)为离散傅立叶变换函数，n表示采样点索引偏移量，X(n)表示采样点，

对经叠加处理的信号波形包络提取，求取包络峰值，在得到包络峰值的基础上利用最小二乘法求取其斜率，并进行波峰值方差运算：

Y＝X[i](△X[i]＝0,X[i]≥0) (3)

$K=\frac{N\mathrm{\Σ}XY-\mathrm{\Σ}X\mathrm{\Σ}Y}{{\mathrm{N\ΣX}}^2-{\left(\mathrm{\Σ}X\right)}^2}---\left(4\right)$

$\begin{array}{cc}{X}_{Aver}=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Σ}}\frac{X\[i\]}{N}& D=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Σ}}|X\[i\]-X_{Aver}|\end{array}---\left(5\right)$

式中，Y表示包络峰值，X[i]表示信号采样值，ΔX[i]表示采样信号值变化率，K表示信号斜率，Y_Cnt表示包络波峰数，X即X[i]的简略表达形式，X_Aver表示采样值均值，D表示波峰值方差；

Y_Cnt为满足公式Y的个数；

计算信号互相关满足次数R_Cnt及频谱能量F_Mag：

设P为满足表达式R_n的个数，当P≥10认为满足一次互相关条件，R_Cnt为满足P的次数；

式中，R_n表示中间变量，R[i]为信号互相关函数R(n)的计算值，R_ref[i]表示互相关参照值，Δ(R[i]-R_ref[i])为互相关差值变化率；

设幅频能量谱则58KHz频谱能量F_Mag定义为F_Mag＝F_M[15]+F_M[16]+F_M[17]+F_M[18]；

式中，F[i]为离散傅里叶变换函数F(k)的计算值；

步骤6：将所述步骤5的运算结果与标准标签信号特征进行比对，判断相似性是否满足条件，进行声光报警或进行下一帧判断；

步骤7：重复步骤2-6，进行下一周期判断。

2.如权利要求1所述的声磁电子商品防盗系统的检测方法，其特征在于，所述步骤4中叠加处理采用连续周期信号同相位叠加算法，即首先把相邻N周期数据进行保存；其次求取各个周期采样数据同相位点，由于标签信号为58khz，周期不变，而噪声信号周期幅值杂乱无章，故分别将信号A与信号B的第一个波峰位置求取出来，以此波峰位置为参考零位置，依次将后续采样点叠加，此时就实现了同相叠加，波峰对波峰，波谷对波谷，标签信号将被加强，噪声信号则被抵消；最后，以各个周期采样数据的同相位点为基准点对N周期采样数据进行叠加。

3.如权利要求1所述的声磁电子商品防盗系统的检测方法，其特征在于，所述步骤6判断的方法具体为：

近程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{Cnt}>4\\ -2000>K>-7250\\ 83>F_{Mag}>60\\ 24>Y_{Cnt}\\ 6500>D>1500\end{array}\right.---\left(6\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(6)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值非常相似，报警标签与检测装置距离在0-50cm之间，启动声光报警模块(6)，进行声光报警；

中程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{Cnt}>0\\ -500>K>-2000\\ 60>F_{Mag}>28\\ 28>Y_{Cnt}>24\\ 1500>D>350\end{array}\right.---\left(7\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(7)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值比较相似，报警标签与检测装置距离在50-100cm之间，启动声光报警模块(6)，进行声光报警；

远程判断：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{Cnt}>0\\ -70>K>-500\\ 28>F_{Mag}>13\\ 35>Y_{Cnt}>28\\ 350>D>150\end{array}\right.---\left(8\right)$

当计算结果与标准标签信号满足公式(8)的条件，此时认为所得计算结果与标准标签特征值相似程度较低，报警标签与检测装置距离在大于100cm，这时，检测装置不易区分标签信号与噪声信号，为了使系统误报降低，需要加入二次确认，再次判断是否满足公式(8)，若在连续若干周期内连续出现类似于标签的信号才能认为标签存在，则启动声光报警模块(6)，进行声光报警；

当计算结果与标准标签信号特征值不满足公式(6)、(7)、(8)，则认为空间内不存在标签，此时一帧数据处理完毕，进行下一帧判断。

4.如权利要求1所述的声磁电子商品防盗系统的检测方法，其特征在于，所述声磁电子商品防盗系统的CPU处理器(1)型号为ARM Cortex-M3；

所述接收电路模块(2)与CPU处理器(1)ADC输入接口相连，发射电路模块(3)与CPU处理器(1)PWM输出接口相连，声光报警模块(6)、模式选择电路模块(4)以及同步电路(5)与CPU处理器(1)I/O口连接；FLASH存储单元(7)连接至CPU处理器(1)的SSI接口；

所述接收电路模块(2)采用差分式多级放大电路对天线接收信号进行放大滤波，包括依次与CPU处理器(1)连接的接收天线(21)、跟随器a(22)、电压放大级(23)、跟随器b(24)和ADC驱动级放大电路(25)、所述ADC驱动级放大电路(25)与CPU处理器(1)的ADC采样端连接；其中ADC驱动级放大电路(25)同时充当滤波器，采用无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器；

所述发射电路模块(3)采用直流逆变方式产生大功率58KHz交流信号至发射天线在空间发射交变磁场，包括依次与CPU处理器(1)连接的反相器(31)、逆变电路(32)和发射天线(33)。