CN106908172B - 无线测温系统的信号处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线测温系统的信号处理方法和系统，获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度，在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度，根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值；结合阅读器接收机的固有特性和当前噪声强度确定当前测量到的温度信号的强度门限值，该强度门限值实时更新及时反映无线测温系统当前的噪声干扰情况，进而在获取到测量温度后通过排除该噪声干扰，可以使得测量结果更准确。

Description

无线测温系统的信号处理方法和系统

技术领域

本发明涉及无线测温领域，特别是涉及一种无线测温系统的信号处理方法和系统。

背景技术

无线测温是温度测量的新趋势，无线测温系统包括阅读器和无线温度传感器，阅读器的发射机发出激励信号激发无线温度传感器采集温度信号，无线温度传感器将该温度信号通过无线通信模块传递至阅读器的接收机，进而获取无线温度传感器所在环境的温度。

无线温度传感器采集的信号容易受到各种客观因素的干扰，使得阅读器最终获取的温度存在误差，通常的静态权重阀值算法不能同时解决信号的平均误差和最大误差的缺陷，使得测量结果不准确。

发明内容

基于此，有必要提供一种无线测温系统的信号处理方法和系统，使得测量得到的温度受环境干扰小，测量结果准确。

一方面，本发明提出一种无线测温系统的信号处理方法，包括如下步骤：

获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度；

在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度；

根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值。

上述无线测温系统的信号处理方法和系统，获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度，在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度，根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值；结合阅读器接收机的固有特性和当前噪声强度确定当前测量到的温度信号的强度门限值，该强度门限值实时更新及时反映无线测温系统当前的噪声干扰情况，进而在获取到测量温度后通过排除该噪声干扰，可以使得测量结果更准确。

在其中一个实施例中，所述根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值的步骤具体为：

若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

在其中一个实施例中，所述根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值的步骤之后，还包括：

根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度。

在其中一个实施例中，所述根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度的步骤具体为：

若所述接收机当前接收到的接收信号强度小于所述强度门限值，信号异常测量失败；

若所述接收机当前接收到的接收信号强度大于等于所述强度门限值，所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度为所述接收信号强度减去所述强度门限值。

在其中一个实施例中，所述在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度的步骤具体为：

在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取接收机接收到的多个噪声信号，根据所述多个噪声信号采用滤波算法得到所述接收机接收通道上的当前噪声强度。

在其中一个实施例中，所述预设调整强度值为0.3db。

另一方面，本发明提出一种无线测温系统的信号处理系统，包括：

强度特性获取模块，用于获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度；

当前噪声获取模块，用于在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度；

强度门限获取模块，用于根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值。

在其中一个实施例中，所述强度门限获取模块具体用于：

若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

在其中一个实施例中，还包括：

当前温度获取模块，用于根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度。

在其中一个实施例中，所述当前温度获取模块具体用于：

若所述接收机当前接收到的接收信号强度小于所述强度门限值，信号异常测量失败；

若所述接收机当前接收到的接收信号强度大于等于所述强度门限值，所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度为所述接收信号强度减去所述强度门限值。

附图说明

图1为一实施例中无线测温系统的信号处理方法的方法流程图；

图2为另一实施例中无线测温系统的信号处理方法的方法流程图；

图3为一实施例中无线测温系统的信号处理系统的结构方框图。

图4为另一实施例中无线测温系统的信号处理系统的结构方框图。

具体实施方式

参见图1，图1为一实施例中无线测温系统的信号处理方法的方法流程图。

S101，获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度。

在阅读器未接入天线时，测量接收机电路的静态噪声信号强度，即固有底部噪声强度，可以在生产过程的单板射频通路测试中获取。温度传感器，具体的，无线温度传感器在采集到温度信号之后通过无线通信模块发送给阅读器的接收机，由接收机将温度信号传输到阅读器的处理器进行温度信号的接收和处理，接收机的固有底部噪声强度反映了接收机接收通路的固有噪声，该固有噪声会直接影响到阅读器最终获取的温度信号的强度。

接收机在接收到无线温度传感器发送的温度信号之后将其发送给阅读器的处理器，其发送的温度信号不会超过其可以输出的最大信号强度，即最大温度信号强度。

S102，在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度。

阅读器还包括天线，阅读器的发射机和接收机通过天线收发信号，当接入天线后，当前的环境噪声可以通过该天线被接收机接收，此时检测接收机接收通路上的噪声信号强度可以反映出当前的环境噪声和接收机的固有噪声整体对应的环境干扰情况。

实时获取此时接收机接收到的多个噪声信号，并采用先入先出的存储方式存放在堆栈中，根据最接近的若干个噪声信号采用滑动窗平均算法或者高斯加权滤波算法等滤波算法，得到接收机的当前噪声强度。

S103，根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值。

在无线测温系统工作时，阅读器接入天线之后的当前噪声信号会直接影响阅读器最终获取的无线传感器采样到的温度信号强度，需要将该当前噪声信号去除，以保障温度信号检测的准确性，提高检测的精度。

其中，该当前噪声信号包括了接收机的固有底部噪声，因此，一般情况下，阅读器接入天线后的当前噪声信号对应的当前噪声强度大于接收机的固有底部噪声强度。

设定当前测量到的温度信号的强度门限值，该强度门限值可以很大程度的体现该无线测温系统当前工作环境下的噪声干扰情况，在阅读器获取到无线温度传感器采集到的温度信号之后，以该强度门限值为基准确定该温度信号的强度。

在其中一个实施例中，通过下述方式确定当前测量到的温度信号的强度门限值：

若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值。

若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值。

若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

在其中一个实施例中，该预设调整强度值为0.3db。

上述无线测温系统的信号处理方法，获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度，在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取接收机接收到的多个噪声信号，根据所述多个噪声信号得到当前噪声强度，根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值；结合阅读器接收机的固有特性和接收机接收通路上的当前噪声强度确定当前测量到的温度信号的强度门限值，该强度门限值实时更新及时反映无线测温系统当前的噪声干扰情况，以该强度门限值为基准确定当前测量到的温度信号强度，使得该无线测温系统测量得到的温度受环境干扰小，测量结果准确。

参见图2，图2为另一实施例中无线测温系统的信号处理方法的方法流程图。

在本实施例中，该无线测温系统的信号处理方法包括：

S201，获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度。

S202，在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取接收机接收到的多个噪声信号，根据所述多个噪声信号采用滤波算法得到所述接收机接收通路上的当前噪声强度。

S203，判断所述当前噪声强度与所述底部噪声强度和最大信号强度的大小。根据判断的结果进入步骤S204～S206。

S204，若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值。

S205，若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值。

S206，若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

通过接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度判断当前噪声强度的合理性，由于阅读器接入天线后接收机接收通路上的当前噪声强度大于该固有底部噪声强度，因此，一般情况下，该当前噪声强度大于上述底部噪声强度，但小于接收机可以输出的最大信号强度。在当前噪声强度位于底部噪声强度和最大信号强度之间时，将该当前噪声强度作为反映该无线测温系统当前干扰情况的强度门限值。

S207，比较所述接收机当前接收到的接收信号强度与所述强度门限值的大小，若所述接收信号强度大于等于所述强度门限值，进入步骤S208，若所述接收信号强度小于所述强度门限值，进入步骤S209。

S208，所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度为所述接收信号强度减去所述强度门限值。

在获取接收机当前接收到的接收信号强度之后，将其与反映当前噪声干扰情况的强度门限值进行比较，若该接收信号强度大于等于强度门限值，将该接收信号强度减去强度门限值的结果作为温度传感器当前测量到的温度信号的强度。

S209，信号异常测量失败。

若接收信号强度小于强度门限值，即没有达到强度门限值反映的当前噪声干扰情况对应的噪声强度，则此次测量得到的温度信号异常，测量失败。

上述无线测温系统的信号处理方法，结合阅读器接收机的固有特性和接收机接收通路上的当前噪声强度确定当前测量到的温度信号的强度门限值，该强度门限值实时更新及时反映无线测温系统当前的噪声干扰情况，以该强度门限值为基准确定当前测量到的温度信号强度，阅读器实际获取的温度信号强度为接收机当前接收的接收信号强度减去该强度门限值，使得该无线测温系统测量得到的温度受环境干扰小，测量结果准确。

参见图3，图3为一实施例中无线测温系统的信号处理系统的结构方框图。

在本实施例中，该无线测温系统的信号处理系统包括：

强度特性获取模块10，用于获取阅读器接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度。

当前噪声获取模块11，用于在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度。具体为实时获取接收机接收到的多个噪声信号，根据所述多个噪声信号采用滤波算法得到所述接收机接收通道上的当前噪声强度。

强度门限获取模块12，用于根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值。

在其中一个实施例中，强度门限获取模块12具体用于：

若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

在其中一个实施例中，参见图4，该无线测温系统的信号处理系统还包括：

当前温度获取模块13，用于根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度。

在其中一个实施例中，所述当前温度获取模块13具体用于：

若所述接收机当前接收到的接收信号强度小于所述强度门限值，信号异常测量失败。

若所述接收机当前接收到的接收信号强度大于等于所述强度门限值，所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度为所述接收信号强度减去所述强度门限值。

上述无线测温系统的信号处理系统，结合阅读器接收机的固有特性，包括固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度，判断接收机接收通路上的当前噪声强度的合理性，在该当前噪声强度位于接收机的固有底部噪声强度和最大信号强度之间时，将其作为当前测量到的温度信号的强度门限值，该强度门限值实时更新及时反映无线测温系统当前所处的噪声干扰情况，以该强度门限值为基准确定当前测量到的温度信号强度，阅读器实际获取的温度信号强度为接收机当前接收的信号强度减去该强度门限值，即去掉当前的噪声干扰，使得该无线测温系统测量得到的温度受环境干扰小，测量结果准确。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线测温系统的信号处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取阅读器中接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度；

在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度；

根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值。

2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值的步骤具体为：

若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

3.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值的步骤之后，还包括：

根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度。

4.根据权利要求3所述的信号处理方法，其特征在于，所述根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度的步骤具体为：

若所述接收机当前接收到的接收信号强度小于所述强度门限值，信号异常测量失败；

若所述接收机当前接收到的接收信号强度大于等于所述强度门限值，所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度为所述接收信号强度减去所述强度门限值。

5.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度的步骤具体为：

在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取接收机接收到的多个噪声信号，根据所述多个噪声信号采用滤波算法得到所述接收机接收通道上的当前噪声强度。

6.根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，所述预设调整强度值为0.3db。

7.一种无线测温系统的信号处理系统，其特征在于，包括：

强度特性获取模块，用于获取阅读器中接收机的固有底部噪声强度和可以输出的最大信号强度；

当前噪声获取模块，用于在所述阅读器接上天线，且未向温度传感器发出激励信号时，实时获取所述接收机接收通道上的当前噪声强度；

强度门限获取模块，用于根据所述底部噪声强度、最大信号强度和当前噪声强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度门限值。

8.根据权利要求7所述的信号处理系统，其特征在于，所述强度门限获取模块具体用于：

若所述当前噪声强度位于所述底部噪声强度和最大信号强度之间，将所述当前噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度小于等于所述底部噪声强度，将所述底部噪声强度作为所述强度门限值；

若所述当前噪声强度大于等于所述最大信号强度，将所述最大信号强度减去预设调整强度值后作为所述强度门限值。

9.根据权利要求7所述的信号处理系统，其特征在于，还包括：

当前温度获取模块，用于根据所述强度门限值和所述接收机当前接收到的接收信号强度确定所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度。

10.根据权利要求8所述的信号处理系统，其特征在于，所述当前温度获取模块具体用于：

若所述接收机当前接收到的接收信号强度小于所述强度门限值，信号异常测量失败；

若所述接收机当前接收到的接收信号强度大于等于所述强度门限值，所述温度传感器当前测量到的温度信号的强度为所述接收信号强度减去所述强度门限值。