CN1328702C - 电子商品监视系统的固定标签响应消除器 - Google Patents

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Abstract

为电子商品监视(EAS)标签响应处理提供了一种振铃消除器，其使用两个自适应复制信号并且比较复制信号的相位与接收信号的相位以确定询问区或检测区中是否有固定的EAS标签。自适应复制缓冲器允许系统调节以适应变化的周围条件，并快速调节以适应突然出现在检测区中并变为静止的EAS标签，或者适应突然离开检测区的固定EAS标签。发送器电路的振铃响应是持续的，就像一个固定标签，将其以与固定标签相同的方式从接收信号中消除。

Description

电子商品监视系统的固定标签响应消除器
技术领域
本发明涉及电子商品监视系统(EAS)标签响应的处理，特别地，涉及一种关于从EAS标签检测中消除固定EAS标签响应信号的处理的系统和方法。
背景技术
声磁或磁力的EAS系统通过在一个EAS标签的谐振频率内发送电磁脉冲来询问该标签。该标签以EAS系统接收器可检测的声磁或磁力响应频率做出响应。在发送器脉冲的末端，系统检测标签的指数型衰减响应。标签信号的振幅快速地衰减到周围噪声的水平，因此标签信号可被检测的时间间隔是有限的。美国专利4,510,489公开了这种EAS系统，其实施例之一由佛罗里达州伯克莱屯的SensormaticElectronics Corporation以商标ULTRAMAX销售。
在上述处理中，由于发送器电路的电抗，发送器脉冲信号并不会突然结束而是呈指数型衰减。直到该电路的“振铃(ring down)”基本上消失之后才可以检测标签信号。因此，缩短了标签信号可被检测的期间。这是一个特殊的难题，因为电路振铃在标签信号最大值时产生。当标签在检测区域边缘内是固定的时候，产生了额外的检测问题。由于一天中周围噪声是变化的，一个距离接收器足够远而在一天中的大多数时候无法被检测的标签当噪声水平降到某一水平以下时就有可能被检测到。这是在贴标签商品的陈列架位于安装了EAS检测或询问区域的商店入口附近的零售环境中常见的问题。因此希望系统忽略固定物品而检测在检测区中移动的标签。
过去对于电路振铃问题的解决方案是保持检测直到振铃信号结束，并且通过试图控制电路的电抗来最小化振铃的影响。等待振铃结束影响了检测，因为在发送脉冲刚产生后标签响应信号是最大的。放置在天线(其随位置而变化)附近的物品(例如陈列架)影响了电路电抗并且使电路电抗难以控制。此外，发送器功率放大器设计依赖于相当大的电路Q，这限制了电抗可被调节的最低限。
过去试图解决固定标签问题的方法(相对来说并不成功)，包括在存储缓冲器中保存时域标签响应信号，即标签信号的复制，并且在试图检测标签之前从接收到的标签信号中减去复制信号。然而，系统需要在向复制信号增加所述信号之前就能检测出标签信号不在移动。此外，还需要检测标签何时被去除，否则从输入减去复制信号会导致“反复制”，其引起系统警告并且持续到系统停止减去复制信号为止。
发明内容
对振铃检测问题的解决方法，也称为在此提出的振铃消除器，使用两个自适应复制信号并且比较复制信号的相位与接收信号的相位，以确定检测区中是否有固定标签。自适应复制缓冲器允许系统调节以适应变化的周围条件，并快速调节以适应突然出现在检测区中又变为静止的标签，或者适应突然离开检测区的固定标签。发送器电路的振铃响应是持续的，就像一个固定标签，将其以与固定标签相同的方式从接收信号中消除。
所述系统和方法为电子商品监视标签检测从接收信号中消除不想要的衰减响应信号，并包括下述内容。通过逐渐使一个第一复制信号适应接收信号的选定部分的特性，从而得到接收信号所述部分的第一复制信号。从接收信号中减去第一复制信号。通过快速地使一个第二复制信号适应所述选定部分的特性，从而得到接收信号所述选定部分的第二复制信号。将第二复制信号的相位与接收信号减去第一复制信号后的相位相比较，以确定一个相位差。如果在第一预先选定期间内该相位差几乎稳定，并且如果接收信号的幅度大于一个噪声阈值，那么使第一复制信号快速地适应接收信号所述选定部分的特性。在一个第二预先选定期间之后，将使第一复制信号再次逐渐适应接收信号所述选定部分的特性，从而跟踪缓慢的环境变化。
下述本发明实施例的详细描述，将使本发明的目的、优势和应用变得显而易见。
附图说明
图1A和图1B是本发明的方框图。
具体实施方式
本系统监控标签窗口，标签窗口是在发送脉冲之后出现的处理期间，以及噪声平均窗口，噪声平均窗口是在下一发送脉冲之前出现的处理期间。系统处理器试图弄清标签窗口中的哪些信号是不想要的，并且在检测之前从接收信号中消除这些不想要的信号。为了实现这一目的，该处理器保存两个复制信号：一个快复制信号和一个慢复制信号。在正常操作下，慢复制信号逐渐适应并获得接收信号近乎稳定的部分的特性，并从接收信号中将其减去。因此追踪到缓慢的环境变化。一个移动的标签，其特征为快速变化的相位和幅度，其并不被慢复制信号捕获，因而不会将其从接收信号中减去。慢复制信号还提供对处理器命令的快速更新。
快复制信号与慢复制信号相似，但它快速采用接收信号几乎稳定的部分的特性。计算快复制信号的相位并将其与接收信号减去慢复制信号后的相位相比较。如果快复制信号和接收信号之间的相位差在足够长的期间内几乎稳定，那么在检测区中一定有一个固定标签，或者一定有一个固定标签被移走。因此，符合了用于快速更新慢复制信号的标准之一。另一标准是在相同期间内，初始输入信号的幅度必须大于在噪声平均窗口中计算的阈值。当满足这些标准时，慢复制信号滤波器的系数被改变以允许慢复制信号快速更新。在短暂的间隔之后，系数变回慢值，正常操作重新开始。
发送器电路的振铃响应像固定标签一样是稳定的，并以与固定标签相同的方式将其从接收信号中消除。由于环境变化而导致的电路电抗变化将会使慢复制信号缓冲器以与一个标签进入检测区并变为固定的标签相同的方式更新。
可以在数据混合进基带频率之前或之后执行标签窗口数据与复制信号的处理。事实上，在降频变换之后执行所述处理提供了降低的实时和内存需求这一优势。出于清楚的目的，下面详细描述了一种在降频变换之前处理数据的系统。
参见图1A和1B，在接收缓冲器(2)中收集输入信号(1)，并将其分成标签窗口数据(5)和噪声平均窗口数据(3)。噪声平均窗口(其不会出现与发送器有关的信号)用于计算周围噪声水平。该噪声水平用于建立瞬时的噪声阈值(4)，这在稍后将由处理器用作标准来调节慢复制信号缓冲器。
在标签窗口数据(5)上执行任何处理之前，将该数据乘以系数K1(6)并加到(7)被乘以系数K2(8)的慢复制信号缓冲器(9)。在正常操作中，为了逐渐的复制适应，将系数K1和K2(分别是6和8)设置为“慢”值。该操作的结果被指定为新的慢复制信号缓冲器(11)。然后从标签窗口数据缓冲器(5)中减去(12)该新的慢复制信号缓冲器(11)以得到更新的标签窗口数据缓冲器(13)。在延迟(10)之后，新的慢复制信号缓冲器(11)成为慢复制信号缓冲器(9)。更新的标签窗口数据缓冲器(13)被系统使用，以进行标签检测(20)和固定标签判断。此时，在正常操作情况下，更新的标签窗口数据缓冲器(13)应当不包含标签信号或者来自移动标签的标签信号。但是，能出现新的固定标签信号，快复制信号的处理应当将其发现。
在与慢复制信号缓冲器的处理相似的配置中，更新的标签窗口数据缓冲器(13)乘以系数A1并加到(15)被乘以系数A2(16)的快复制信号缓冲器(17)。与“K”系数不同，“A”系数是固定的并且是经选择的，以便新的快复制信号缓冲器(18)快速追踪更新的标签窗口数据缓冲器(13)。快复制信号缓冲器经历了与所述更新的标签窗口数据在检测器(20)中所进行的相同的相位计算(21)。比较(22)来自检测器(20)和新的快复制数据缓冲器(18)的相位值，并追踪相位差的绝对值(24)。如果信号之间的相位差几乎稳定(这在两个复制信号都包含一个固定标签时将会出现)，那么连续测量(26)之间的差异(25)将变小。将该差异(25)馈给到FAST/SLOW系数控制器(27)，该差异也是用于决定慢复制信号缓冲器系数K1和K2(分别是6和8)是否应当被设置为快值以用于快复制适应的标准之一。
FAST/SLOW系数控制器(27)也比较检测器信号的幅度(23)和之前计算的瞬时噪声阈值(4)。如果检测器信号的幅度(23)大于阈值(4)，并且在连续测量之间的相位差(25)很小，则FAST/SLOW系数控制器(27)所用的两个标准均满足。如果FAST/SLOW系数控制器(27)判断有一个固定标签进入了检测区，它将慢复制信号缓冲器的系数K1和K2改变为它们的快值一段预定时间。因此，固定标签信号将被快速地加到慢复制信号缓冲器中。消失的固定标签也将满足相同的标准，并且将被快速地从慢复制信号缓冲器中消除。一旦选择系数为快值的时间段结束，它们将变回慢值。
应当理解在不背离本发明范围的情况下可以进行本发明的改变和修改。也应当理解本发明的范围并不限于在此公开的特殊实施例，当依照前述公开内容阅读时本发明的范围仅仅依照附上的权利要求书。

Claims (12)

1.一种从用于电子商品监视标签检测的一个接收信号中消除不想要的衰减响应信号的方法，其包括：
通过逐渐地使一个第一复制信号适应所述接收信号的一个选定部分的特性，来获得所述接收信号的所述选定部分的第一复制信号；
从所述接收信号中减去所述第一复制信号；
通过快速地使一个第二复制信号适应所述接收信号的所述选定部分的特性，来获得所述接收信号的所述选定部分的第二复制信号；
将第二复制信号的相位与所述接收信号减去第一复制信号后的相位相比较，以确定一个相位差；
如果该相位差在一个第一预先选定期间内变得几乎稳定，并且在该第一预先选定期间内所述接收信号的幅度大于一个噪声阈值，那么使第一复制信号快速地适应所述接收信号所述选定部分的特性；以及
在一个第二预先选定期间之后，使所述第一复制信号再次逐渐地适应所述接收信号所述选定部分的特性。
2.权利要求1的方法，其中获得所述第一复制信号包括：
将所述接收信号分成一个标签窗口数据和一个噪声窗口数据；
将所述标签窗口数据乘以系数K1并加到一个慢复制信号缓冲器与系数K2的积上，总和就是所述第一复制信号，并且其中所述系数K1和K2被选择以对应于慢适应值；以及
在所述慢复制信号缓冲器中保存所述第一复制信号的一个延迟版本。
3.权利要求2的方法，其中从所述接收信号中减去所述第一复制信号包括：
从所述标签窗口数据中减去所述第一复制信号以产生一个更新的标签窗口数据。
4.权利要求3的方法，其中获得所述第二复制信号包括：
将所述更新的标签窗口数据乘以系数A1并加到一个快复制信号缓冲器与系数A2的积上，总和就是所述第二复制信号，并且其中所述系数A1和A2是预先选择的以对应于快适应值；以及
在所述快复制信号缓冲器中保存所述第二复制信号的一个延迟版本。
5.权利要求4的方法，其中将第二复制信号的相位与接收信号减去第一复制信号后的相位相比较包括：
计算所述更新的标签窗口数据的相位；
计算所述第二复制信号的相位；以及
从更新的标签窗口数据的相位中减去第二复制信号的相位，以确定所述相位差。
6.权利要求5的方法，进一步包括：
从所述噪声窗口数据中计算一个噪声阈值水平；
将所述更新的标签窗口数据的幅度与所述噪声阈值水平相比较；
监控所述相位差的连续测量；以及
如果所述相位差的连续测量变得几乎稳定，并且所述更新的标签窗口数据的幅度大于所述噪声阈值水平，那么
选择系数K1和K2以对应于快适应值一段预先选定的时间。
7.一种从用于电子商品监视标签检测的一个接收信号中消除不想要的衰减响应信号的系统，其包括：
用于通过逐渐地使一个第一复制信号适应所述接收信号的一个选定部分的特性，来获得所述接收信号的所述选定部分的第一复制信号的装置；
用于从所述接收信号中减去所述第一复制信号的装置；
用于通过快速地使一个第二复制信号适应所述接收信号的所述选定部分的特性，来获得所述接收信号的所述选定部分的第二复制信号的装置；
用于将第二复制信号的相位与接收信号减去第一复制信号后的相位相比较，以确定一个相位差的装置；
用于确定该相位差是否在一个第一预先选定期间内变得几乎稳定，并且在该第一预先选定期间内所述接收信号的幅度是否大于一个噪声阈值的装置，以及然后用于使第一复制信号快速地适应所述接收信号所述选定部分的特性的装置；以及
在一个第二预先选定期间之后，用于使第一复制信号再次逐渐地适应所述接收信号所述选定部分的特性的装置。
8.权利要求7的系统，其中用于获得所述第一复制信号的所述装置包括：
用于将所述接收信号分成一个标签窗口数据和一个噪声窗口数据的装置；
用于将所述标签窗口数据乘以系数K1并加到一个慢复制信号缓冲器与系数K2的积上的装置，总和就是所述第一复制信号，并且其中所述系数K1和K2被选择以对应于慢适应值；以及
用于在所述慢复制信号缓冲器中保存所述第一复制信号的一个延迟版本的装置。
9.权利要求8的系统，其中用于从所述接收信号中减去所述第一复制信号的所述装置包括：
用于从所述标签窗口数据中减去所述第一复制信号以产生一个更新的标签窗口数据的装置。
10.权利要求9的系统，其中用于获得所述第二复制信号的所述装置包括：
用于将所述更新的标签窗口数据乘以系数A1并加到一个快复制信号缓冲器与系数A2的积上的装置，总和就是所述第二复制信号，并且其中所述系数A1和A2是预先选择的以对应于快适应值；以及
用于在所述快复制信号缓冲器中保存所述第二复制信号的一个延迟版本的装置。
11.权利要求10的系统，其中用于将第二复制信号的相位与接收信号减去第一复制信号后的相位相比较的所述装置包括：
用于计算所述更新的标签窗口数据的相位的装置；
用于计算所述第二复制信号的相位的装置；以及
用于从更新的标签窗口数据的相位中减去第二复制信号的相位以确定所述相位差的装置。
12.权利要求11的系统，进一步包括：
用于从所述噪声窗口数据中计算一个噪声阈值水平的装置；
用于将所述更新的标签窗口数据的幅度与所述噪声阈值水平相比较的装置；
用于监控所述相位差的连续测量的装置；以及
用于确定所述相位差的连续测量是否变得几乎稳定，以及所述更新的标签窗口数据的幅度是否大于所述噪声阈值水平的装置，以及
用于选择系数K1和K2以对应于快适应值一段预先选定的时间的装置。
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