CN111865436A - 去除电力线干扰方法、电子设备及去除电力线干扰系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法、电子设备及去除电力线干扰系统；包括如下步骤：对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；在判断为纯的电力线干扰信号情况下，转换成电力线干扰数字信号，存储并按照电力线周期的倍数延时输出；在判断为非纯的电力线干扰模拟信号情况下，即身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号，转换成叠加数字信号后，将叠加数字信号与先前存储的电力线干扰数字信号相减，获得身份检测数字信号；上述方法可以有效去除远距离读取人员身份卡设备周围环境的电力线的强力辐射干扰，保证对读卡信号有效的读取，提高工作效率。

Description

去除电力线干扰方法、电子设备及去除电力线干扰系统

技术领域

本发明涉及微弱电磁场检测设备的抗杂波技术领域，尤其是涉及一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法、电子设备及去除电力线干扰系统。

背景技术

作为通过式身份证检测设备，已经可以做到在人员经过检测通道时，自动读出人员身上携带的二代身份证(射频识别卡)。但是，在某些场合下使用时，例如环境中安装大量的节能灯、大功率的LED灯，身份证检测设备会因为周围环境的电力线的强力辐射干扰，掩盖了微弱的检测对象的信号，导致无法工作。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法、电子设备及去除电力线干扰系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法、电子设备及去除电力线干扰系统，通过去除电力线干扰方法设计的系统以解决现有技术中存在的在某些场合下使用时，例如环境中安装大量的节能灯、大功率的LED灯，身份证检测设备会因为周围环境的电力线的强力辐射干扰，掩盖了微弱的检测对象的信号，导致无法工作的技术问题。

本发明提供的一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，包括如下步骤：

对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；

在判断为纯的电力线干扰信号情况下，转换成电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，并按照电力线周期的整数倍延时输出；

在判断为非纯的电力线干扰模拟信号情况下，即身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号，转换成叠加数字信号后，将叠加数字信号与先前存储的电力线干扰数字信号相减，获得身份检测数字信号。

优选地，对电力线进行实时监测，根据电力线干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，按照获取的电力线周期倍数，延时输出所存储的电力线干扰数字信号。

优选地，根据电力线周期，对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；若采集的模拟信号周期与电力线周期相关联，则为纯的电力线干扰模拟信号，若采集的模拟信号周期与电力线周期无关联，则为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加的叠加模拟信号。

优选地，根据远距离读取人员身份卡设备是否发射读卡信号，对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；远距离读取人员身份卡设备未发射读卡信号，则采集的模拟信号为纯的电力线干扰模拟信号；若远距离读取人员身份卡设备正在发射读卡信号，则采集的模拟信号为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号。

优选地，采用光电探测法控制远距离读取人员身份卡设备发射读卡信号或关闭发射读卡信号；或根据电力线周期划分出干扰收集时间和寻卡读卡时间，通过时间控制远距离读取人员身份卡设备发射读卡信号或关闭发射读卡信号。

优选地，将获得的身份检测数字信号转换为模拟信号并提取身份信息，显示为可读结果；或采用数字方法直接从身份检测数字信号中提取身份信息，显示为可读结果。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序和数据，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述中任一项所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法。

本发明还提供了一种基于如上述所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，减法器与控制器电连接；

模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；

延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；

减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；

控制器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，根据电力线周期对模拟信号是否为纯电力线干扰进行判断，根据判断结果控制二选一选择器选择模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；在判断为纯电力线干扰周期时，接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

本发明还提供了一种基于如上述所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，控制器与光电探测器电连接，减法器还与控制器电连接；

模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；

延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；

减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；光电探测器，用于探测是否有人员进入，并将探测结果发送至控制器；

控制器，用于接收光电探测器发送的人员探测信号，对探测信号进行判断，判断是否有人员进入，根据判断结果控制远距离读取人员身份卡设备开启和关闭，同时控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；当判断为无人员进入时，接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

本发明还提供了一种基于如上述所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，控制器还与时间设定器电连接，减法器还与控制器电连接；

模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；

延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；

减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；

时间设定器，用于根据电力线周期，设置干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，将干扰收集时间和寻卡读卡时间标志发送至控制器；

控制器，用于接收时间设定器发送的干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，根据干扰收集时间和寻卡读卡时间标志控制远距离读取人员身份卡设备的开启和关闭，同时控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；在干扰收集时间内，还接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

本发明提供的一种去除远距离读卡头检测中电力线干扰方法与现有技术相比具有以下进步：

1、本发明提供了一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，首先是对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；当判断为纯的电力线干扰信号情况下，转换成电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，并按照电力线周期的整数倍延时输出；若判断为非纯的电力线干扰模拟信号情况下，即身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号，转换成叠加数字信号后，将叠加数字信号与先前存储的电力线干扰数字信号相减，获得身份检测数字信号；通过该方法可以有效去除远距离读取人员身份卡设备周围环境的电力线的强力辐射干扰，例如环境安装的节能灯、LED灯产生的电力线干扰，保证对读卡信号有效的读取，提高工作效率。

2、本发明可以采用多种方法对判断采集模拟信号是否为纯的电力线干扰信号，进而保证对采集模拟信号的准确判断，从而去除电力线干扰信号，保证对读卡信号有效的读取，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中所述基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的步骤框图；

图2为本发明中所述去除电力线干扰系统电路连接关系图(一)；

图3为本发明中所述去除电力线干扰系统电路连接关系图(二)；

图4为本发明中所述去除电力线干扰系统电路连接关系图(三)；

图5为本发明中所述电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，包括如下步骤：

S1)对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；

S2)在判断为纯的电力线干扰信号情况下，转换成电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，并按照电力线周期的整数倍延时输出；

S3)在判断为非纯的电力线干扰模拟信号情况下，即身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号，转换成叠加数字信号后，将叠加数字信号与先前存储的电力线干扰数字信号相减，获得身份检测数字信号。

本发明提供了一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，首先是对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；当判断为纯的电力线干扰信号情况下，转换成电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，并按照电力线周期的整数倍延时输出；若判断为非纯的电力线干扰模拟信号情况下，即身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号，转换成叠加数字信号后，将叠加数字信号与先前存储的电力线干扰数字信号相减，获得身份检测数字信号；通过该方法可以有效去除远距离读取人员身份卡设备周围环境的电力线的强力辐射干扰，例如环境安装的节能灯、LED灯产生的电力线干扰，保证对读卡信号有效的读取，提高工作效率。

具体地，在步骤2中，延时多少个电力线周期可以通过对电力线的实时监测确定，即对电力线进行实时监测，根据电力线干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，按照获取的电力线周期倍数，延时输出所存储的电力线干扰数字信号。电力线周期倍数选择是否适当，在纯电力线干扰输入时，可以根据输入转换后的数字信号与延时存储器输出的电力线干扰信号相减结果进行判断，若均方值最小，则选择的电力线周期倍数适当。

在一些实施例中，根据电力线周期，对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；若采集的模拟信号周期与电力线周期相关联，则为纯的电力线干扰模拟信号，若采集的模拟信号周期与电力线周期无关联，则为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加的叠加模拟信号。经实测表明，只要不是频繁的开闭，电力线的干扰一般都是以一个或多个50Hz电力线信号的周期——即20ms的整数倍为重复周期，有规律的重复出现，身份检测只需要0.3s,15个电力线周期，由此这种干扰是可以预知的。可以对采集的模拟信号与电力线周期进行比较，是否有关联，若有关联，则为电力线干扰模拟信号，若无关联，则为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加的叠加模拟信号，判断方法简单，准确。

在一些实施例中，也可以根据远距离读取人员身份卡设备是否发射读卡信号，对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；远距离读取人员身份卡设备未发射读卡信号，则采集的模拟信号为纯的电力线干扰模拟信号；若远距离读取人员身份卡设备正在发射读卡信号，则采集的模拟信号为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号；采用光电探测法控制远距离读取人员身份卡设备发射读卡信号或关闭发射读卡信号；或根据电力线周期划分出干扰收集时间和寻卡读卡时间，通过时间控制远距离读取人员身份卡设备发射读卡信号或关闭发射读卡信号；采用多种方法判断采集模拟信号，进而保证对采集模拟信号的准确判断，从而去除电力线干扰信号，保证对读卡信号有效的读取，提高工作效率。

进一步地，在本实施例中将获得的身份检测数字信号转换为模拟信号并提取身份信息，显示为可读结果；或采用数字方法直接从身份检测数字信号中提取身份信息，显示为可读结果；两种方法获取可读结果，保证检测人员的快速获取通过人员的身份信息。

如图5所示，本实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序和数据，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法。

其中，处理器可以是中央处理单元(CPU)或者现场可编程逻辑阵列(FPGA)或者单片机(MCU)或者数字信号处理器(DSP)或者专用集成电路(ASIC)等具有数据处理能力和/或程序执行能力的逻辑运算器件。一个或多个处理器可以被配置为以并行计算的处理器组同时执行上述方法，或者被配置为以部分处理器执行上述方法中的部分步骤，部分处理器执行上述方法中的其它部分步骤等。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通讯组件从网络上被下载和安装。在该计算机程序被处理器执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

为了实现电子设备的操作，容易理解，电子设备还普遍性的具有输入/输出接口、通讯接口等，输入输出接口可以作为组件配置在电子设备中，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。通信接口用于实现电子设备与其它装置的信息通讯以实现电子设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

电子设备的一个抽象实现可参考图5所示。需要说明的是，尽管上述对电子设备的描述仅提及了处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

如图2所示，本实施例还提供了一种基于如上述所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，减法器还与控制器电连接；模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；控制器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，根据电力线周期对模拟信号进行判断，根据是否纯电力线干扰的判断结果控制二选一选择器选择模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；当处于纯电力线干扰周期，接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。本发明通过去除电力线干扰系统的设计，基于电力线周期对采集的模拟信号进行判断，以事前收集的干扰信号做样本，可以实现去除远距离读取人员身份卡设备读取人员身份信息时采集的干扰信号，保证读取结果的准确性。

本发明的控制器可以采用单片微处理机(MCU)；延时存储器为大容量随机存储器(RAM)、大容量先进先出存储器(FIFO)、双口存储器(DPRAM)、动态随机存储器(DRAM)、双口动态随机存储器(DPDRAM)或视频存储器(VRAM)中任一；减法器为数字加法器电路组成，可以是：可编程逻辑电路(FPGA、CPLD)、数字信号处理芯片(DSP)或高速单片机中任一。

上述所述的去除电力线干扰系统工作过程：

101)模数转换器接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

102)控制器接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，根据电力线周期对模拟信号进行判断，若判断为电力线干扰信号后，控制二选一选择器接收模数转换器发送的电力线干扰数字信号；同时接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；

103)二选一选择器接收模数转换器发送的电力线干扰数字信号，并发送至延时存储器的输入端；

104)延时存储器接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，按照控制器发送的延时指令，按照折合的电力线周期倍数延时输出存储的电力线干扰数字信号，分别发送至减法器和二选一选择器输入端；

105)减法器接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；

106)控制器接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当；

107)在判断为非纯的电力线干扰模拟下号情况后，控制二选一选择器接收延时存储器输出端发送的先前存储的电力线干扰数字信号；

108)二选一选择器选择接收延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，并发送至延时存储器的输入端，因此该干扰信号将被周期地循环利用；

109)延时存储器接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，按照控制器发送的指令，以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号，分别发送至减法器和二选一选择器输入端；

110)减法器接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减后输出，获得去除电力线干扰信号的检测信号。

如图3所示，本实施例还提供了一种基于如上述所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，控制器与光电探测器电连接，还与减法器电连接；模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；光电探测器，用于探测是否有人员进入，并将探测结果发送至控制器；控制器，用于接收光电探测器发送的人员探测信号，对探测信号进行判断，判断是否有人员进入，根据判断结果控制远距离读取人员身份卡设备开启和关闭，同时控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；当没有人员进入时，接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。该系统采用的光电探测法判断采集的模拟信号是否为电力线干扰信号，可以实现去除远距离读取人员身份卡设备读取人员身份信息时采集的干扰信号，保证读取结果的准确性。

本发明的光电探测器可以选用红外探测器进行探测。

本发明的控制器可以采用单片微处理机(MCU)；延时存储器为大容量随机存储器(RAM)、大容量先进先出存储器(FIFO)、双口存储器(DPRAM)、动态随机存储器(DRAM)、双口动态随机存储器(DPDRAM)或视频存储器(VRAM)中任一；减法器为数字加法器电路组成，可以是：可编程逻辑电路(FPGA、CPLD)、数字信号处理芯片(DSP)或高速单片机中任一。

上述所述的去除电力线干扰系统工作过程：

201)模数转换器接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

202)光电探测器探测是否有人员进入，并将探测结果发送至控制器；

203)控制器接收光电探测器发送的人员探测信号，对探测信号进行判断，当判断无人员进入后，保持远距离读取人员身份卡设备为关闭状态，控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；

204)二选一选择器接收模数转换器发送的电力线干扰数字信号，并发送至延时存储器的输入端；

205)延时存储器接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，按照控制器发送的指令，以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号，分别发送至减法器和二选一选择器输入端；

206)减法器接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；207)控制器接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当；

208)控制器判断有人员进入，控制远距离读取人员身份卡设备开启，同时控制二选一选择器选择接收延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号；

209)二选一选择器选择接收延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，并发送至延时存储器的输入端，因此该干扰信号将被周期地循环利用；

210)延时存储器接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，按照控制器发送的延时指令，以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号，分别发送至减法器和二选一选择器输入端；

211)减法器接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减后输出。

如图4所示，本实施例还提供了一种基于如上述所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，控制器与时间设定器电连接，减法器还与控制器电连接；模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；时间设定器，用于根据电力线周期，设置干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，将干扰收集时间和寻卡读卡时间标志发送至控制器；控制器，用于接收时间设定器发送的干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，根据干扰收集时间和寻卡读卡时间标志控制远距离读取人员身份卡设备的开启和关闭，同时控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；当处于干扰收集时间，控制器接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

该系统采用的时间设定法判断采集的模拟信号是否为电力线干扰信号，设置干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，以干扰收集时间收集的信号作干扰样本，可以实现去除远距离读取人员身份卡设备读取人员身份信息时采集的干扰信号，保证读取结果的准确性。

上述所述的去除电力线干扰系统工作过程：

301)模数转换器接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

302)采用时间设定器，根据电力线周期，设置干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，将干扰收集时间和寻卡读卡时间标志发送至控制器；

303)控制器接收时间设定器发送的干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，在干扰收集时间内，控制器控制远距离读取人员身份卡设备保持关闭状态；控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，同时接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；

304)二选一选择器接收模数转换器发送的电力线干扰数字信号，并发送至延时存储器的输入端；

305)延时存储器接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，按照控制器发送的指令，以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号，分别发送至减法器和二选一选择器输入端；

306)减法器接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减后输出，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；

307)控制器接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当；

308)在寻卡读卡时间内，控制远距离读取人员身份卡设备保持开启状态，控制二选一选择器选择接收延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号；

309)二选一选择器选择接收延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，并发送至延时存储器的输入端，因此该干扰信号将被周期地循环利用；

310)延时存储器接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，按照控制器发送的延时指令，以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号，分别发送至减法器和二选一选择器输入端；

311)减法器接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减后输出。

本发明的控制器可以采用单片微处理机(MCU)；延时存储器为大容量随机存储器(RAM)、大容量先进先出存储器(FIFO)、双口存储器(DPRAM)、动态随机存储器(DRAM)、双口动态随机存储器(DPDRAM)或视频存储器(VRAM)中任一；减法器为数字加法器电路组成，可以是：可编程逻辑电路(FPGA、CPLD)、数字信号处理芯片(DSP)或高速单片机中任一。

本发明的延时存储器可以选用DRAM存储器或VRAM存储器，成本低，存储量大。

本发明的减法器可以由任何的一个数字加法器电路组成，也可以采用数字信号处理芯片(DSP),或者是高速单片机。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，其特征在于：包括如下步骤：

对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；

在判断为纯的电力线干扰信号情况下，转换成电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号，并按照电力线周期的整数倍延时输出；

在判断为非纯的电力线干扰模拟信号情况下，即身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号，转换成叠加数字信号后，将叠加数字信号与先前存储的电力线干扰数字信号相减，获得身份检测数字信号。

2.根据权利要求1所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，其特征在于：还包括对电力线进行实时监测，根据电力线干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，按照获取的电力线周期倍数，延时输出所存储的电力线干扰数字信号。

3.根据权利要求1所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，其特征在于：根据电力线周期，对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；若采集的模拟信号周期与电力线周期相关联，则为纯的电力线干扰模拟信号，若采集的模拟信号周期与电力线周期无关联，则为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加的叠加模拟信号。

4.根据权利要求1所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，其特征在于：根据远距离读取人员身份卡设备是否发射读卡信号，对远距离读取人员身份卡设备采集的模拟信号进行判断；远距离读取人员身份卡设备未发射读卡信号，则采集的模拟信号为纯的电力线干扰模拟信号；若远距离读取人员身份卡设备正在发射读卡信号，则采集的模拟信号为身份检测模拟信号和电力线干扰模拟信号叠加于一体的叠加模拟信号。

5.根据权利要求4所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，其特征在于：采用光电探测法控制远距离读取人员身份卡设备发射读卡信号或关闭发射读卡信号；或根据电力线周期划分出干扰收集时间和寻卡读卡时间，通过时间控制远距离读取人员身份卡设备发射读卡信号或关闭发射读卡信号。

6.根据权利要求1-5中任一所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法，其特征在于：将获得的身份检测数字信号转换为模拟信号并提取身份信息，显示为可读结果；或采用数字方法直接从身份检测数字信号中提取身份信息，显示为可读结果。

7.一种电子设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序和数据，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法。

8.一种基于如权利要求2所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，其特征在于：包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，减法器与控制器电连接；

模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；

延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；

减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；

控制器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，根据电力线周期对模拟信号是否为纯电力线干扰进行判断，根据判断结果控制二选一选择器选择模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；在判断为纯电力线干扰周期时，接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

9.一种基于如权利要求3所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，其特征在于：包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，控制器与光电探测器电连接，减法器还与控制器电连接；

模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；

延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；

减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；光电探测器，用于探测是否有人员进入，并将探测结果发送至控制器；

控制器，用于接收光电探测器发送的人员探测信号，对探测信号进行判断，判断是否有人员进入，根据判断结果控制远距离读取人员身份卡设备开启和关闭，同时控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数，根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；当判断为无人员进入时，接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

10.一种基于如权利要求4所述的基于远距离读取人员身份卡设备的去除电力线干扰方法的去除电力线干扰系统，其特征在于：包括分别与远距离读取人员身份卡设备电连接的模数转换器、控制器和减法器，模数转换器分别与二选一选择器和减法器电连接，二选一选择器与延时存储器双向电连接，延时存储器与减法器电连接，控制器与二选一选择器、延时存储器电连接，控制器还与时间设定器电连接，减法器还与控制器电连接；

模数转换器，用于接收远距离读取人员身份卡设备发送的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号后分别发送至减法器和二选一选择器；

二选一选择器，用于接收控制器控制信号，根据控制信号选择接收模数转换器或延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将电力线干扰数字信号发送至延时存储器输入端；

延时存储器，用于接收二选一选择器发送的电力线干扰数字信号，存储电力线干扰数字信号；按照控制器发送的延时指令将存储的电力线干扰数字信号分别延时发送至减法器和二选一选择器输入端；

减法器，用于接收模数转换器发送的数字信号和延时存储器发送的电力线干扰数字信号，将模数转换器的数字信号和延时存储器的电力线干扰信号相减，将获得的相减数字信号分别发送至远距离读取人员身份卡设备和控制器；

时间设定器，用于根据电力线周期，设置干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，将干扰收集时间和寻卡读卡时间标志发送至控制器；

控制器，用于接收时间设定器发送的干扰收集时间和寻卡读卡时间标志，根据干扰收集时间和寻卡读卡时间标志控制远距离读取人员身份卡设备的开启和关闭，同时控制二选一选择器选择接收模数转换器发送的数字信号，或选择延时存储器发送的、先前的电力线干扰数字信号，周期性地循环使用；接收电力线信号，根据电力线上干扰信号产生的周期，获取折合的电力线周期倍数；根据获取的电力线周期倍数，控制延时存储器以相应的延时来输出存储的电力线干扰数字信号；在干扰收集时间内，还接收减法器输出端发送的相减数字信号，根据获取的相减数字信号均方值是否最小判断延时存储器的延时选择是否适当。

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