CN104943656B - 一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出信号传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，本发明将互相关原理引入到防盗系统中，很好地解决了干扰信号的干扰问题，具有抗干扰能力强、性价比高等优点，非常适于推广应用。

Description

一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法

技术领域

本发明涉及防盗技术领域，具体涉及一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，遥控技术在各个领域的应用也越来越成熟，汽车遥控锁就是一个很好地例子，汽车遥控锁在汽车电子方面是很重要的一个部分，涉及到汽车的安全防盗以及汽车的中控锁、后备箱、灯光和车窗的控制。中控锁的无线遥控功能是指不用把钥匙键插入锁孔中就可以远距离开门和锁门，其最大优点是：不管白天黑夜，无需探明锁孔，可以远距离、方便地进行开锁和闭锁。然而，一些人利令智昏，针对汽车遥控锁的原理，生产制造出了汽车遥控锁的克星“干扰器”，这种小小的电子设备可以令周围的所有的汽车遥控锁失效，具体的说来就是在车主在用遥控钥匙给车子上锁以后认为车子已经上锁而放心离开，如果碰巧有盗贼打开遥控干扰器，以及车子在遥控干扰器的干扰作用范围内，那么车主的车子会处于“假锁”状态，盗贼就趁车主离开的空挡，将车子打开从而实施盗窃行为。据报道，近年来有关汽车干扰器犯罪的案例越来越多。

汽车遥控锁的工作原理如下：红外遥控器发射的信号含有A、B、C三部分的红外信号经接收后进入解码器，解码器中有对应的三个区域对上述密码进行储存、接收和比较，如果三部分密码比对完全一样，则汽车主机执行相应的开闭锁动作，否则，则不进行任何动作；这种遥控器的工作原理只是进行的是A，B，C三种密码的比对，且在遥控信号从发生过程开始经传输到信号接收器的过程中间没有一点的防干扰措施，这也就为后来出现的遥控器干扰器的出现提供了可能。

干扰器简单地说就是利用了“同频干扰”的原理，通过发射电磁波屏蔽汽车遥控的电磁波，使汽车处于“假锁”状态。由于国家相关法律的规定，国内汽车只能允许采用有限的频段，因此遥控器干扰器采用全频覆盖技术，而且针对不同类型的汽车可以调整相应的遥控器干扰器的发射频率，且遥控器干扰器发射的功率要大于正常汽车遥控器的功率，这势必会对汽车遥控器的正常使用产生严重的干扰。

通过以上的调查，很有必要开发一种可以抗干扰器干扰的汽车遥控锁。但目前市场上尚未有可以完全抗干扰的遥控锁出现，目前解决此类问题的方法大概有以下两种：

1、按下遥控器的锁车键锁车后，再用手去拉一下车门手柄，以检查是否锁闭。

缺点：这种方法根据个人细心情况而定，且与车主当时锁车时的状态有关。

2、升级防盗系统，即升级汽车防盗系统到RFID无钥匙系统(smartkey)及带无线网络GPS防盗系统。

缺点：首先这种办法成本很高，再者虽然RFID无钥匙系统(smartkey)在给车辆上锁的时候可以起到抗干扰的作用，但是当车主不小心将遥控器遗忘在车内时，会导致车子一直处于开锁状态，同样会有被盗的危险。而带有无线网络GPS防盗系统的汽车，当车子被盗以后，如果盗贼打开GPS干扰器可以使汽车在地图上消失得无影无踪，同样可靠性不是太高。

互相关原理：此处“相关”代表的是客观事物或过程的中两种特征量之间联系的紧密性；其在信号中用于描述两种信号的相似性大小，且据此设置阈值用于滤除掺杂在有用信号中的噪声。

发明内容

本申请通过提供一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出的信号传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，本发明将互相关原理引入到防盗系统中，解决了现有技术中遥控锁抗干扰能力差等技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

一种基于互相关的抗干扰防盗系统，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出的信号传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，所述遥控器包括开关按钮模块、正弦信号产生模块、A/D转换模块、无线信号发射模块、供电模块，其中所述开关按钮模块连接至所述正弦信号产生模块的电源开关端，所述正弦信号产生模块的输出端连接至所述A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端连接至所述无线信号发射模块的输入端，所述供电模块为所述正弦信号产生模块、A/D转换模块、无线信号发射模块供电，其关键在于，所述防盗控制器包括无线信号接收模块、主控模块，其中所述主控模块包括正弦序列单元、抗干扰单元、时刻判断单元以及计数单元，所述无线信号接收模块接收所述无线信号发射模块发射来的信号并解调，所述正弦序列单元预先写入与所述无线信号发射模块发射的信号同频的正弦波信号，所述抗干扰单元将所述无线信号接收模块接收到的信号与所述正弦序列模块预存的信号进行互相关操作，所述时刻判断单元用于判断所述抗干扰单元运算后的最大值时刻与预先设置的时刻是否相等，所述计数单元用于对所述抗干扰单元时刻相等的运算次数进行计数，所述主控模块触发所述开闭锁执行器执行开/闭动作。

当按下所述遥控器的开关按钮模块后，电源接通，所述遥控器发出信号，当松开所述遥控器的开关按钮模块后，电源关断，所述遥控器停止发送信号。

进一步地，所述防盗控制器还包括电源模块、复位模块、时钟模块以及JTAG接口模块，所述电源模块、复位模块、时钟模块以及JTAG接口模块均于所述主控模块电连接，其中所述电源模块为所述主控模块供电，所述复位模块进行手动或者上电复位，所述时钟模块通过外部晶体振荡器提供时钟信号驱动主控模块正常工作，所述JTAG接口模块实现主控模块的在线仿真与调试。

为保证所述主控模块在电源未达到要求的电平时，不会产生不受控制的状态，必须在系统中加入电源监控和复位模块，以确保在系统加电过程中，在内核电压和外围端口电压达到要求之前，所述主控模块始终处于复位状态，直到内核电压和外围接口电压达到所要求的电平。同时如果电源电压一旦降到门限值以下，则强制所述主控模块进入复位状态，确保系统稳定工作。对于复位模块电路的设计，一方面应确保复位低电平时刻足够长(一般需要20ms以上)，保证所述主控模块可靠复位；另一方面应保证稳定性良好，防止所述主控模块误复位，一般应保证复位输入端(RS)低电平至少持续6个时钟周期，即若时钟为20MHz时为300ns。但在上电后，系统的晶振往往需要几百毫秒的稳定期，所以一般可设为100～300ms。设计时可将上电复位和手动复位两个信号经过逻辑相与，然后送到所述主控模块的复位输入引脚。本发明所述复位模块采用一种带有上电延迟复位和手动复位功能的复位电路，其中手动复位主要用于系统调试，在系统运行中出现故障时也可方便地使用。

作为一种优选的技术方案，所述主控模块选用TMS320F2812数字信号处理器，所述电源模块选用TPS767D318电源芯片，其中：

电容C1和电容C2并联在所述TPS767D318电源芯片的5引脚和10引脚之间，且+5V电源输入到所述TPS767D318电源芯片的5、6、11、12引脚，所述TPS767D318电源芯片的23、24引脚输出+1.8V电压，所述TPS767D318电源芯片的25引脚一方面连接二极管D1的阳极，该二极管D1的阴极一方面经电感L1输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VDD端口，另一方面连接电容C6，电容C6一方面接地，另一方面连接电感L2输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VSS端口，二极管D1的阴极另一方面输出+3.3V电压，所述TPS767D318电源芯片的25引脚另一方面连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极连接电容C5的阳极，电容C5的阴极一方面接地，另一方面连接电感L2后输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VSS端口，所述TPS767D318电源芯片的25引脚再一方面连接并联的电容C3、C4后接地，所述TPS767D318电源芯片的22引脚通过电阻R1输出+3.3V电压，TPS767D318电源芯片的17、18引脚输出+3.3V电压；

所述复位模块包括电阻R2、R3、电容C7以及按钮S1，电阻R2和电容C7串联在DPS_VDD端口和DPS_VSS端口之间，用于上电复位，RS端经电阻R3和按钮S1接地，用于手动复位，且RS端连接所述TMS320F2812数字信号处理器的100引脚；

所述时钟模块在所述TMS320F2812数字信号处理器的12引脚和13引脚之间连接晶体振荡器Y1，该晶体振荡器Y1的两端分别连接电容C8和电容C9后接地；

所述JTAG接口模块的1、2、3、7、9接口分别连接所述TMS320F2812数字信号处理器的81、79、80、82、78引脚，电容C10和电阻R6并联在所述JTAG接口的2引脚和12引脚之间，所述JTAG接口的13、14引脚分别经电阻R4、R5后接DPS_VDD端口，所述JTAG接口的5引脚接+3.3V。

作为一种优选的技术方案，所述A/D转换模块为AD7810，所述无线信号发射模块的工作频率为315MHz。

一种基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，包括以下步骤：

S1：初始化，关中断，将所述计数单元的计数器C清零；

S2：开中断，所述无线信号接收模块接收无线信号发射模块发射的数字信号x(n)并解调；

S3：所述抗干扰单元对数字信号x(n)与所述正弦序列单元预先写入的同频信号y(n)进行互相关运算，并得出最大值出现时刻t；

S4：所述时刻判断单元将互相关运算结果的最大值出现时刻t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，则进入步骤S5，否则将跳回到步骤S2；

S5：所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则执行步骤S6，否则，执行步骤S7；

S6：驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作；

S7：驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

进一步地，步骤S1之前还包括：

A1：由所述遥控器的正弦信号产生模块产生正弦波其中x₀为振幅，ω为频率，为相位，t为时间；

A2：所述A/D转换模块将正弦波信号x(t)转换化为数字信号x(n)；

A3：所述无线信号发射模块对该数字信号x(n)调制后发射。

进一步地，所述正弦序列单元预先写入的数字信号y(n)是将与所述无线信号发射模块发射的正弦信号x(n)同频的有一定相位差的正弦模拟信号离散化得到的，且y(n)与x(n)的序列元素个数相同。

进一步地，所述步骤S4中互相关运算原理为：

所述正弦信号产生模块产生的正弦波信号和预先写入所述正弦序列单元的延迟时刻为τ的正弦波信号的互相关函数为R_xy(τ)，互相关函数的最大值始终出现在处；

对正弦波进行采样，采样周期数为n₀，每个周期采样点为p₀，得到离散序列x(n)和y(n)，x(n)和y(n)的互相关序列为r_xy(k)，

其中，变量k是时刻领先或滞后参数，当k＞0时，y(n-k)领先于x(n)，当k＜0时，y(n-k)滞后于x(n))；x(n)＝(x₁，x₂，x₃...)作为参考序列，互相关序列的最大值始终出现在处。

现在加入一干扰信号n(t)，对n(t)进行采样，采样总点数要与对前述两个正弦波即和采样时的采样点数即n₀和p₀二者的乘积相同，由此得到离散化后的干扰信号序列n(k)。将n(k)以加法运算方式叠加到x(n)上，即x(n)被n(k)污染成了X′(n)＝x(n)+n(k)，之后再对X′(n)与y(n)进行互相关运算。

分析对X′(n)与y(n)进行互相关运算的结果，得知结果的最大值仍然为处。因此离散化信号和连续信号的互相关运算结果的最大值出现的时刻均与有无干扰信号无关且最大值始终出现在这一时刻。

互相关函数运算之后所具有即最大值出现的时刻与有无干扰信号无关始终是这就是在本发明的核心。

在不存在干扰信号时，启动所述遥控器的开关按钮模块，由正弦信号产生模块产生特定频率ω的正弦波模拟信号正弦模拟信号x(t)经A/D转换模块转换为数字信号x(n)送入无线信号发射模块，经无线信号发射模块调制后将包含正弦数字信号x(n)的无线电波向外发射；防盗控制器中的无线信号接收模块接收所述无线信号发射模块发射的无线信号并解调，并将解调之后的数字信号送入主控模块，主控模块中的抗干扰单元将数字信号与预先写入到正弦序列单元中的信号做互相关运算，并得到互相关结果的最大值出现的时刻t，所述时刻判断单元，将t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作，如果不是，则驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

当存在有干扰信号n(k)时，此时的干扰信号n(k)同时被所述无线信号接收模块接收，即无线信号接收模块接收到的是被干扰信号所污染的正弦波信号X′(n)＝x(n)+n(k)，在抗干扰单元将被污染后的正弦波信号X′(n)＝x(n)+n(k)与预先写入到正弦序列单元中的信号做互相关运算，得到互相关结果的最大值出现的时刻t，所述时刻判断单元，将t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作，如果不是，则驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案，具有的技术效果或优点是：

本发明将互相关原理引入到防盗系统中，干扰信号存在与否不影响互相关运算最大值出现时刻t，从而解决了干扰信号的干扰问题，具有抗干扰能力强、性价比高等优点，非常适于推广应用。

附图说明

图1为本发明的抗干扰防盗系统结构示意图；

图2为本发明的电源模块电路原理图；

图3为本发明的复位模块电路原理图；

图4为本发明的时钟模块电路原理图；

图5为本发明的JTAG接口模块电路原理图；

图6为本发明的正弦信号产生模块电路原理图；

图7为本发明的A/D转换模块电路原理图；

图8为本发明的无线信号发射模块电路原理图；

图9为本发明的无线信号接收模块电路原理图；

图10为本发明的主控模块电路原理图；

图11为本发明的防盗方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出的信号传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，本发明将互相关原理引入到防盗系统中，解决了现有技术中遥控锁抗干扰能力差等技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式，对上述技术方案进行详细的说明。

实施例

一种基于互相关的抗干扰防盗系统，如图1所示，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出的信号传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，所述遥控器包括开关按钮模块、正弦信号产生模块、A/D转换模块、无线信号发射模块、供电模块，其中所述开关按钮模块连接至所述正弦信号产生模块的电源开关端，所述正弦信号产生模块的输出端连接至所述A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端连接至所述无线信号发射模块的输入端，所述供电模块为所述正弦信号产生模块、A/D转换模块、无线信号发射模块供电，其关键在于，所述防盗控制器包括无线信号接收模块、主控模块，其中所述主控模块包括正弦序列单元、抗干扰单元、时刻判断单元以及计数单元，所述无线信号接收模块接收所述无线信号发射模块发射来的信号并解调，所述正弦序列单元预先写入与所述无线信号发射模块发射的信号同频的正弦波信号，所述抗干扰单元将所述无线信号接收模块接收到的信号与所述正弦序列模块预存的信号进行互相关操作，所述时刻判断单元用于判断所述抗干扰单元运算后的最大值时刻与预先设置的时刻是否相等，所述计数单元用于对所述抗干扰单元时刻相等的运算次数进行计数，所述主控模块触发所述开闭锁执行器执行开/闭动作。

当按下所述遥控器的开关按钮模块后，电源接通，所述遥控器发出信号，当松开所述遥控器的开关按钮模块后，电源关断，所述遥控器停止发送信号。

进一步地，所述防盗控制器还包括电源模块、复位模块、时钟模块以及JTAG接口模块，所述电源模块、复位模块、时钟模块以及JTAG接口模块均于所述主控模块电连接，其中所述电源模块为所述主控模块供电，所述复位模块进行手动或者上电复位，所述时钟模块通过外部晶体振荡器提供时钟信号驱动主控模块正常工作，所述JTAG接口模块实现主控模块的在线仿真与调试。

作为一种优选的技术方案，所述主控模块选用TMS320F2812数字信号处理器，所述电源模块选用TPS767D318电源芯片，其中：

本实施例采用TI公司的TPS767D318电源芯片。该芯片属于线性降压型DC/DC变换芯片，可以由5V电源同时产生两种不同的电压(3.3V、1.8V或2.5V)，其最大输出电流为1000mA，可以同时满足一片DSP芯片和少量外围电路的供电需要。如图2所示，电容C1和电容C2并联在所述TPS767D318电源芯片的5引脚和10引脚之间，且+5V电源输入到所述TPS767D318电源芯片的5、6、11、12引脚，所述TPS767D318电源芯片的23、24引脚输出+1.8V电压，所述TPS767D318电源芯片的25引脚一方面连接二极管D1的阳极，该二极管D1的阴极一方面经电感L1输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VDD端口，另一方面连接电容C6，电容C6一方面接地，另一方面连接电感L2输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VSS端口，二极管D1的阴极另一方面输出+3.3V电压，所述TPS767D318电源芯片的25引脚另一方面连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极连接电容C5的阳极，电容C5的阴极一方面接地，另一方面连接电感L2后输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VSS端口，所述TPS767D318电源芯片的25引脚再一方面连接并联的电容C3、C4后接地，所述TPS767D318电源芯片的22引脚通过电阻R1输出+3.3V电压，TPS767D318电源芯片的17、18引脚输出+3.3V电压；

为保证所述主控模块在电源未达到要求的电平时，不会产生不受控制的状态，必须在系统中加入电源监控和复位模块，以确保在系统加电过程中，在内核电压和外围端口电压达到要求之前，所述主控模块始终处于复位状态，直到内核电压和外围接口电压达到所要求的电平。同时如果电源电压一旦降到门限值以下，则强制所述主控模块进入复位状态，确保系统稳定工作。对于复位模块电路的设计，一方面应确保复位低电平时刻足够长(一般需要20ms以上)，保证所述主控模块可靠复位；另一方面应保证稳定性良好，防止所述主控模块误复位，一般应保证复位输入端(RS)低电平至少持续6个时钟周期，即若时钟为20MHz时为300ns。但在上电后，系统的晶振往往需要几百毫秒的稳定期，所以一般可设为100～300ms。设计时可将上电复位和手动复位两个信号经过逻辑相与，然后送到所述主控模块的复位输入引脚。本发明所述复位模块采用一种带有上电延迟复位和手动复位功能的复位电路，其中手动复位主要用于系统调试，在系统运行中出现故障时也可方便地使用。如图3所示，所述复位模块包括电阻R2、R3、电容C7以及按钮S1，电阻R2和电容C7串联在DPS_VDD端口和DPS_VSS端口之间，用于上电复位，RS端经电阻R3和按钮S1接地，用于手动复位，且RS端连接所述TMS320F2812数字信号处理器的100引脚；

TMS320F2812的时钟可以有两种连接方式，即外部振荡器方式和谐振器方式。如果采用内部时钟，则必须在X1/XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体，如果采用外部时钟，可将输入时钟信号直接连到X1/CLKIN引脚上，X2悬空。本实施例中采用的是内部时钟方式，如图4所示，所述时钟模块在所述TMS320F2812数字信号处理器的12引脚和13引脚之间连接晶体振荡器Y1，该晶体振荡器Y1的两端分别连接电容C8和电容C9后接地；

DSP仿真器通过DSP芯片上提供的扫描仿真引脚实现仿真功能，扫描仿真消除了传统电路仿真存在的电缆过长会引起的信号失真及仿真插头的可靠性差等问题。采用扫描仿真，使得在线仿真成为可能，给调试带来极大方便。如图5所示，所述JTAG接口模块的1、2、3、7、9接口分别连接所述TMS320F2812数字信号处理器的81、79、80、82、78引脚，电容C10和电阻R6并联在所述JTAG接口的2引脚和12引脚之间，所述JTAG接口的13、14引脚分别经电阻R4、R5后接DPS_VDD端口，所述JTAG接口的5引脚接+3.3V。

作为一种优选的技术方案，所述正弦信号产生模块的电路原理图如图6所示，用于产生频率为315MHz幅值为215mv的正弦波，其中运算放大器LM258P的1引脚接到A/D转换芯片AD7810的2引脚上。

作为一种优选的技术方案，所述A/D转换模块为AD7810，其电路原理图如图7所示，其参考电压由引脚5接至+5V的电源，模拟输入4引脚接至GND，而待转换正弦信号电压则从2引脚输入，时钟输入7引脚悬空，采用内部时钟，转换启动输入引脚1端接入外部时序，串行数据输出端引脚6接至发射模块的调制信号输入端，即完成将模拟信号转变为数字信号并加至高频载波上。

由于315MHz无线电发射模块结构简单，使用方便，价格低廉，因此被广泛应用于车辆监控、无线遥控系统、遥测、工业数据采集、门禁系统等领域中。从生产成本，技术成熟程度以及应用广泛程度考虑，如图8所示，本发明采用315MHz无线电发射电路作为无线信号发射模块，该无线信号发射模块以调幅方式进行通讯，工作频率为315MHz，采用声表谐振器SAW稳压，构成等幅高频载频振荡器，低频的正弦波经A/D转换模块转换为数字信号后作为调制信号通过三极管加入载频信号，组成调制波经过天线向空中发射，其中A/D转换模块AD7810的6引脚接到电阻R7上。

如图9所示，本发明的无线信号接收模块采用超再生电路，对遥控器发射过来的信号进行接收与解调，其中的天线E2是用于接收遥控器发射过来的调制信号，运算放大器U2A的1引脚为输出引脚，与主控模块TMS320F2812的97引脚相连。

本实施例中选用美国TI公司生产的TMS320F2812作为主控模块，用作低频正弦信号数据的接收与处理。TMS320F2812是TI公司的一款高性能，多功能，高性价比的32位定点DSP芯片，适用于工业控制，电机控制等领域；该芯片最高可在150MHz的主频下工作，并集成了丰富而先进的外设，如128kB的Flash存储器、4kB的引导ROM、数学运算表、电机控制外设、串口通信外设、2kB的OTP ROM以及16通道高性能12位模数转换模块，提供了两个采样保持电路可以实现双通道信号同步采样，同时具有很高的运算精度(32位)和系统处理能力(达到150MIPS)，因而可兼顾控制和快速运算的双重功能；通过对芯片合理的系统配置和编程，可实现数据的快速运算；如图10所示为主控模块TMS320F2812的电路原理图。

一种基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，如图11所示，包括以下步骤：

一种基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，包括以下步骤：

S1：初始化，关中断，将所述计数单元的计数器C清零；

S2：开中断，所述无线信号接收模块接收无线信号发射模块发射的数字信号x(n)并解调；

S3：所述抗干扰单元对数字信号x(n)与所述正弦序列单元预先写入的同频信号y(n)进行互相关运算，并得出最大值出现时刻t；

S4：所述时刻判断单元将互相关运算结果的最大值出现时刻t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，则进入步骤S5，否则将跳回到步骤S2；

S5：所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则执行步骤S6，否则，执行步骤S7；

S6：驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作；

S7：驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

进一步地，步骤S1之前还包括：

A1：由所述遥控器的正弦信号产生模块产生正弦波其中x₀为振幅，ω为频率，为相位，t为时间；

A2：所述A/D转换模块将正弦波信号x(t)转换化为数字信号x(n)；

A3：所述无线信号发射模块对该数字信号x(n)调制后发射。

进一步地，所述正弦序列单元预先写入的数字信号y(n)是将与所述无线信号发射模块发射的正弦信号x(n)同频的有一定相位差的正弦模拟信号离散化得到的，且y(n)与x(n)的序列元素个数相同。

进一步地，所述步骤S4中互相关运算原理为：

所述正弦信号产生模块产生的正弦波信号和预先写入所述正弦序列单元的延迟时刻为τ的正弦波信号的互相关函数为R_xy(τ)，互相关函数的最大值始终出现在处；

对正弦波进行采样，采样周期数为n₀，每个周期采样点为p₀，得到离散序列x(n)和y(n)，x(n)和y(n)的互相关序列为r_xy(k)，

其中，变量k是时刻领先或滞后参数，当k＞0时，y(n-k)领先于x(n)，当k＜0时，y(n-k)滞后于x(n))；x(n)＝(x₁，x₂，x₃...)作为参考序列，互相关序列的最大值始终出现在处。

现在加入一干扰信号n(t)，对n(t)进行采样，采样总点数要与对前述两个正弦波即和采样时的采样点数即n₀和p₀二者的乘积相同，由此得到离散化后的干扰信号序列n(k)。将n(k)以加法运算方式叠加到x(n)上，即x(n)被n(k)污染成了X′(n)＝x(n)+n(k)，之后再对X′(n)与y(n)进行互相关运算。

分析对X′(n)与y(n)进行互相关运算的结果，得知结果的最大值仍然为处。因此离散化信号和连续信号的互相关运算结果的最大值出现的时刻均与有无干扰信号无关且最大值始终出现在这一时刻。

互相关函数运算之后所具有即最大值出现的时刻与有无干扰信号无关始终是这就是在本发明的核心。

在不存在干扰信号时，启动所述遥控器的开关按钮模块，由正弦信号产生模块产生特定频率ω的正弦波模拟信号正弦模拟信号x(t)经A/D转换模块转换为数字信号x(n)送入无线信号发射模块，经无线信号发射模块调制后将包含正弦数字信号x(n)的无线电波向外发射；防盗控制器中的无线信号接收模块接收所述无线信号发射模块发射的无线信号并解调，并将解调之后的数字信号送入主控模块，主控模块中的抗干扰单元将数字信号与预先写入到正弦序列单元中的信号做互相关运算，并得到互相关结果的最大值出现的时刻t，所述时刻判断单元，将t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作，如果不是，则驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

当存在有干扰信号n(k)时，此时的干扰信号n(k)同时被所述无线信号接收模块接收，即无线信号接收模块接收到的是被干扰信号所污染的正弦波信号X′(n)＝x(n)+n(k)，在抗干扰单元将被污染后的正弦波信号X′(n)＝x(n)+n(k)与预先写入到正弦序列单元中的信号做互相关运算，得到互相关结果的最大值出现的时刻t，所述时刻判断单元，将t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作，如果不是，则驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

本申请的上述实施例中，通过提供一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出控制指令传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，本发明将互相关原理引入到防盗系统中，有效克服了干扰信号的干扰问题，具有抗干扰能力强、性价比高等优点，非常适于推广应用。

遥控门锁是一种新型的门锁设备，由于其良好的防盗功能与方便快捷的开启特性，越来越受到大众喜爱，家用电子遥控门锁也在近些年来快速发展。遥控门锁是目前最好的防盗门锁，在使用上更加安全，由于其没有明显的锁孔暴露在外使得小偷无从下手，在开启时更加方便快捷，即便是晚上灯光较弱时，也不必担心钥匙插不进锁孔，只需轻轻一按门就会自动打开，遥控器遗失，只需将遥控门锁进行重新设定，无需另换新锁。

然而，家用遥控门锁有时也会出现因其周边电力或磁场干扰而无法正常开闭锁的现象，针对这一问题，将一种基于互相关的抗干扰防盗系统及其防盗方法引入到家用电子遥控门锁中来，利用互相关的基本原理滤除干扰信号，保留正常开闭锁信号，使家用遥控门锁的性能更加优越。

应当指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于互相关的抗干扰防盗系统，包括遥控器、防盗控制器、开闭锁执行器，所述遥控器发出信号传送至所述防盗控制器，所述防盗锁控制器将接收到的信号与其自身预先写入的同频信号进行互相关操作，滤除干扰信号，并触发开闭锁执行器执行开/闭锁动作，所述遥控器包括开关按钮模块、正弦信号产生模块、A/D转换模块、无线信号发射模块、供电模块，其中所述开关按钮模块连接至所述正弦信号产生模块的电源开关端，所述正弦信号产生模块的输出端连接至所述A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端连接至所述无线信号发射模块的输入端，所述供电模块为所述正弦信号产生模块、A/D转换模块、无线信号发射模块供电，其特征在于，所述防盗控制器包括无线信号接收模块、主控模块，其中所述主控模块包括正弦序列单元、抗干扰单元、时刻判断单元以及计数单元，所述无线信号接收模块接收所述无线信号发射模块发射来的信号并解调，所述正弦序列单元预先写入与所述无线信号发射模块发射的信号同频的正弦波信号，所述抗干扰单元将所述无线信号接收模块接收到的信号与所述正弦序列模块预存的信号进行互相关操作，所述时刻判断单元用于判断所述抗干扰单元运算后的最大值时刻与预先设置的时刻是否相等，所述计数单元用于对所述抗干扰单元时刻相等的运算次数进行计数，所述主控模块触发所述开闭锁执行器执行开/闭动作。

2.根据权利要求1所述的基于互相关的抗干扰防盗系统，其特征在于，所述防盗控制器还包括电源模块、复位模块、时钟模块以及JTAG接口模块，所述电源模块、复位模块、时钟模块以及JTAG接口模块均于所述主控模块电连接，其中所述电源模块为所述主控模块供电，所述复位模块进行手动或者上电复位，所述时钟模块通过外部晶体振荡器提供时钟信号驱动所述主控模块正常工作，所述JTAG接口模块实现主控模块的在线仿真与调试。

3.根据权利要求2所述的基于互相关的抗干扰防盗系统，其特征在于，所述主控模块选用TMS320F2812数字信号处理器，所述电源模块选用TPS767D318电源芯片，其中：

电容C1和电容C2并联在所述TPS767D318电源芯片的5引脚和10引脚之间，且+5V电源输入到所述TPS767D318电源芯片的5、6、11、12引脚，所述TPS767D318电源芯片的23、24引脚输出+1.8V电压，所述TPS767D318电源芯片的25引脚一方面连接二极管D1的阳极，该二极管D1的阴极一方面经电感L1输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VDD端口，另一方面连接电容C6，电容C6一方面接地，另一方面连接电感L2输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VSS端口，二极管D1的阴极另一方面输出+3.3V电压，所述TPS767D318电源芯片的25引脚另一方面连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极连接电容C5的阳极，电容C5的阴极一方面接地，另一方面连接电感L2后输出到所述TMS320F2812数字信号处理器的DPS_VSS端口，所述TPS767D318电源芯片的25引脚再一方面连接并联的电容C3、C4后接地，所述TPS767D318电源芯片的22引脚通过电阻R1输出+3.3V电压，TPS767D318电源芯片的17、18引脚输出+3.3V电压；

所述复位模块包括电阻R2、R3、电容C7以及按钮S1，电阻R2和电容C7串联在DPS_VDD端口和DPS_VSS端口之间，用于上电复位，RS端经电阻R3和按钮S1接地，用于手动复位，且RS端连接所述TMS320F2812数字信号处理器的100引脚；

所述时钟模块在所述TMS320F2812数字信号处理器的12引脚和13引脚之间连接晶体振荡器Y1，该晶体振荡器Y1的两端分别连接电容C8和电容C9后接地；

所述JTAG接口模块的1、2、3、7、9接口分别连接所述TMS320F2812数字信号处理器的81、79、80、82、78引脚，电容C10和电阻R6并联在所述JTAG接口的2引脚和12引脚之间，所述JTAG接口的13、14引脚分别经电阻R4、R5后接DPS_VDD端口，所述JTAG接口的5引脚接+3.3V。

4.根据权利要求1所述的基于互相关的抗干扰防盗系统，其特征在于，所述A/D转换模块为AD7810，所述无线信号发射模块的工作频率为315MHz。

5.如权利要求1所述的基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：初始化，关中断，将所述计数单元的计数器C清零；

S2：开中断，所述无线信号接收模块接收无线信号发射模块发射的数字信号x(n)并解调；

S3：所述抗干扰单元对数字信号x(n)与所述正弦序列单元预先写入的同频信号y(n)进行互相关运算，并得出最大值出现时刻t；

S4：所述时刻判断单元将互相关运算结果的最大值出现时刻t与其预先设置的最大值出现时刻t₀进行对比，判断t是否等于t₀，如果是，则进入步骤S5，否则将跳回到步骤S2；

S5：所述计数单元的计数器C加1，并判断C是否为奇数，如果是，则执行步骤S6，否则，执行步骤S7；

S6：驱动所述开闭锁执行器执行开锁动作；

S7：驱动所述开闭锁执行器执行闭锁动作。

6.根据权利要求5所述的基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：

A1：由所述遥控器的正弦信号产生模块产生正弦波其中x₀为振幅，ω为频率，为相位，t为时间；

A2：所述A/D转换模块将正弦波信号x(t)转换化为数字信号x(n)；

A3：所述无线信号发射模块对该数字信号x(n)调制后发射。

7.根据权利要求5所述的基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，其特征在于，所述正弦序列单元预先写入的数字信号y(n)是将与所述无线信号发射模块发射的正弦信号x(n)同频的有一定相位差的正弦模拟信号离散化得到的，且y(n)与x(n)的序列元素个数相同。

8.根据权利要求5所述的基于互相关的抗干扰防盗系统的防盗方法，其特征在于，所述步骤S4中互相关运算原理为：

所述正弦信号产生模块产生的正弦波信号和预先写入所述正弦序列单元的延迟时刻为τ的正弦波信号的互相关函数为R_xy(τ)，互相关函数的最大值始终出现在处；

对正弦波进行采样，采样周期数为n₀，每个周期采样点为p₀，其采样总点数为n₀×p₀，得到离散序列x(n)和y(n)，x(n)和y(n)的互相关序列为r_xy(k)，

其中，变量k是时刻领先或滞后参数，当k＞0时，y(n-k)领先于x(n)，当k＜0时，y(n-k)滞后于x(n))；x(n)＝(x₁，x₂，x₃...)作为参考序列，互相关序列的最大值始终出现在处。