一種占空比編碼報(bào)警系統(tǒng)及其信號調(diào)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬信號處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種占空比編碼報(bào)警系統(tǒng)及其信號調(diào)制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的振幅調(diào)制技術(shù)，載波在數(shù)字信號I或O的控制下通或斷，在信號為I的狀態(tài)載波接通，此時傳輸信道上有載波出現(xiàn);在信號為O的狀態(tài)下，載波關(guān)斷，此時傳輸信道上無載波傳送。在接收端可以根據(jù)載波的有無還原出數(shù)字信號的I和0，而現(xiàn)有的振幅調(diào)制技術(shù)都采用的是串行編碼方式，將信息通過串行碼的方式傳送出去，但是傳統(tǒng)的振幅調(diào)制編碼有其明顯的缺陷，主要表現(xiàn)在響應(yīng)速度慢，無論是編碼還是解碼都采用的串行處理方式，當(dāng)采用硬件編解碼時，響應(yīng)速度稍快一些，但是如果是采用軟件編解碼，在鍵控的情況下需要按住按鍵持續(xù)一段時間，所編的碼才能全部發(fā)出去，否則信號發(fā)送是不成功的，并且常規(guī)串行編碼在傳輸路徑上極易受到干擾，穩(wěn)定性較差。將串行編碼技術(shù)應(yīng)用于獨(dú)居老人的呼救裝置，由于串行編碼技術(shù)具有上述的缺點(diǎn)，當(dāng)老人需要進(jìn)行呼救時，需要長時間的按動呼救按鈕才能完成呼救信息的發(fā)送，在緊急情況下這種方式可靠性較差，并且由于常規(guī)串行編碼在傳輸路徑上極易受到干擾，很容易造成誤呼救和呼救失敗，誤呼救給救助人員增加了工作量，而呼救失敗則可能給老人的生命安全造成威脅。
[0003]申請?zhí)枮?201420356574.8的實(shí)用新型專利，公開了一種老人呼救裝置，包括主機(jī)、至少一個移動子機(jī)和至少一個固定子機(jī)，主機(jī)包括GSM控制單元、第一無線射頻單元和第一語音單元，第一語音單元、第一無線射頻單元分別與GSM控制單元電連接;移動子機(jī)設(shè)置有第二無線射頻單元和第二語音單元;第二無線射頻單元與第二語音單元電連接；固定子機(jī)設(shè)置有第三無線射頻單元;第三無線射頻單元包括無線信號檢測模塊，無線信號檢測模塊用于檢測第二無線射頻單元所發(fā)射的無線信號的強(qiáng)度，該實(shí)用新型老人呼救裝置具有實(shí)現(xiàn)語音呼救功能又具有定位功能，但是本實(shí)用新型沒有解決緊急情況下老人的呼救難度問題，緊急情況下老人要完成語音呼救十分困難，當(dāng)救助人員通過定位發(fā)現(xiàn)老人時可能已經(jīng)錯過了最佳的救護(hù)時機(jī)。
[0004]為了解決現(xiàn)有串行編碼技術(shù)存在的問題，申請?zhí)枮?201410072863.X的發(fā)明專利，公開了一種寬頻寬占空比調(diào)制電路，包括穩(wěn)壓電源系統(tǒng)、基礎(chǔ)控制脈沖產(chǎn)生電路、光源控制及調(diào)制控制脈沖產(chǎn)生電路、調(diào)制電路及信號處理電路系統(tǒng);該發(fā)明的寬頻寬占空比調(diào)制電路，解決了脈沖調(diào)制占空比數(shù)值的限制，理論上占空比大小不影響數(shù)據(jù)采集，對于微小信號，該發(fā)明可以很好的采集，能很好的消除頻率干擾，零點(diǎn)誤差和溫度漂移極小，但是該發(fā)明的信號調(diào)制設(shè)備和方法較為復(fù)雜，不適用于移動場合和人手進(jìn)行佩戴的場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種占空比編碼報(bào)警系統(tǒng)及其信號調(diào)制方法，解決了緊急情況下獨(dú)居老人的呼救問題并且解決了現(xiàn)有串行編碼技術(shù)穩(wěn)定性差、響應(yīng)速度慢的問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種占空比編碼報(bào)警系統(tǒng)，包括多個報(bào)警發(fā)射器、室內(nèi)報(bào)警單元和智能手持設(shè)備，所述報(bào)警發(fā)射器包括殼體、信號發(fā)生電路和無線通信模塊，所述信號發(fā)生電路包括振幅調(diào)制信號發(fā)送電路和高頻載波信號產(chǎn)生電路，所述振幅調(diào)制信號發(fā)送電路的輸出端與高頻載波信號產(chǎn)生電路的輸入端電連接，所述信號發(fā)生電路和無線通信模塊設(shè)置于所述殼體內(nèi)，所述無線通信模塊與所述信號發(fā)生電路的信號輸出端電連接;所述室內(nèi)報(bào)警單元包括超再生接收模塊、信號分頻整形電路、微控制器、報(bào)警電路和GSM無線通信模塊，所述超再生接收模塊的輸出端與所述信號分頻整形電路的信號輸入端電連接，所述信號分頻整形電路的輸出端與所述微控制器的輸入端電連接，所述微控制器的輸出端與所述報(bào)警電路的輸入端電連接，所述微控制器的信號端與所述GSM無線通信模塊的信號端電連接;所述超再生接收模塊與無線通信模塊進(jìn)行無線通信連接，所述GSM無線通信模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)與智能手持設(shè)備進(jìn)行無線通信。
[0007]優(yōu)選的，所述外殼上設(shè)置有按鍵，所述按鍵與所述信號發(fā)生電路電連接。
[0008]優(yōu)選的，所述外殼的形狀為手表狀。
[0009]優(yōu)選的，所述振幅調(diào)制信號發(fā)送電路的多諧振蕩器采用555定時器。
[0010]優(yōu)選的，所述報(bào)警電路包括驅(qū)動電路和報(bào)警器，所述驅(qū)動電路為繼電器控制電路，所述報(bào)警器采用聲光報(bào)警器，所述驅(qū)動電路的輸出端與所述報(bào)警器電連接。
[0011]優(yōu)選的，所述信號分頻整形電路采用74LS74集成芯片。
[0012]—種占空比編碼報(bào)警系統(tǒng)的信號調(diào)制方法，包括以下步驟:
步驟I):當(dāng)按鍵按下后，振幅調(diào)制信號發(fā)送電路中的多諧振蕩器發(fā)出占空比為3/5的多諧振蕩信號；
步驟2):所述占空比為3/5的多諧振蕩信號經(jīng)過高頻載波信號產(chǎn)生電路處理后，變?yōu)檎伎毡葹?/5的高頻載波信號，所述占空比為3/5的高頻載波信號經(jīng)過無線通信模塊發(fā)出；步驟3):所述占空比為3/5的高頻載波信號被超再生接收模塊采集后，電路揩振，超噪聲被抑制，尚頻振蕩器開始廣生振蕩；
步驟4):經(jīng)過步驟3)的處理后，所述超再生接收模塊的信號輸出端輸出與步驟I)中占空比為3/5的多諧振蕩信號波形相同的信號；
步驟5):所述步驟4)中超再生接收模塊的輸出信號經(jīng)過所述分頻整形電路的分頻和整形后，將信號輸入到微控制器中進(jìn)行處理和判斷。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟3)中振蕩過程建立的快慢和間歇時間的長短，受接收信號的振幅控制，當(dāng)接收信號振幅大時，起始電平高，振蕩過程建立快，每次振蕩間歇時間短，得到的控制電壓高;反之，當(dāng)接收到的信號振幅小時，得到的控制電壓低。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的報(bào)警發(fā)射器發(fā)送的是頻率固定，但是占空比不同的信號，只要在開關(guān)接觸的瞬間(0.1秒的時間是報(bào)警老人可以做到的)就可發(fā)送200個脈沖以上;超再生接收模塊將接收到的信號送給信號分頻整形電路分頻并整形，最后將信號送單片機(jī)處理，單片機(jī)用電平變化檢測指示信號啟動停止定時器，三次檢測計(jì)算出采集信號的占空比，如果與預(yù)設(shè)值相同，則認(rèn)為是采集到了正確的報(bào)警信號，此時進(jìn)行本地報(bào)警，也可通過移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警信號。
[0015]2、本發(fā)明報(bào)警發(fā)射器的外殼形狀為手表狀，可以方便的佩戴于老人的手腕上，當(dāng)發(fā)生緊急情況時，老人可以及時的按動報(bào)警按鍵來進(jìn)行報(bào)警，并且只需要按動按鍵很短的時間即可完成報(bào)警操作，降低了老人在緊急情況下的報(bào)警難度，保證了使用者的生命安全。
[0016]3、本發(fā)明具有GSM無線通信模塊，當(dāng)老人發(fā)出求救信號，但是此時室內(nèi)的醫(yī)護(hù)人員又不在呼救系統(tǒng)旁邊時，可將呼救信息發(fā)送至預(yù)設(shè)定的智能手持設(shè)備上，及時通知救護(hù)人員對獨(dú)居老人進(jìn)行救助。
[0017]4、本發(fā)明中采用占空比調(diào)制信號的方法，控制信號不需要串行編碼，系統(tǒng)的響應(yīng)速度快、可靠、穩(wěn)定，并且控制信號在無線傳輸?shù)倪^程中是單一頻率的信號，抗干擾能力強(qiáng)，即使在強(qiáng)電磁輻射的情況下也不會影響信號的可靠傳輸。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的組成結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中報(bào)警發(fā)射器的電氣原理圖；
圖3為本發(fā)明中室內(nèi)報(bào)警單元的電氣原理圖；
圖4為振幅調(diào)制信號發(fā)送電路輸出信號的波形圖；
圖5為測試點(diǎn)信號的波形圖；
圖6為分頻整形電路的輸出波形圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的組成結(jié)構(gòu)框圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例3的組成結(jié)構(gòu)框圖；
圖9為本發(fā)明實(shí)施例4的組成結(jié)構(gòu)框圖；
圖中:1_報(bào)警發(fā)射器、11-信號發(fā)生電路、111-振幅調(diào)制信號發(fā)送電路、112-高頻載波信號產(chǎn)生電路、113-測試點(diǎn)、12-無線通信模塊、2-室內(nèi)報(bào)警單元、21-超再生接收模塊、22-信號分頻整形電路、23-微控制器、24-報(bào)警電路、25-GSM無線通信模塊、3-智能手持設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0020]實(shí)施例1:
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括多個報(bào)警發(fā)射器1、室內(nèi)報(bào)警單元2和智能手持設(shè)備3，本實(shí)施例中報(bào)警發(fā)射器I的數(shù)目為兩個。報(bào)警發(fā)射器I包括殼體、信號發(fā)生電路11和無線通信模塊12，信號發(fā)生電路11和無線通信模塊12設(shè)置于殼體內(nèi)，外殼上設(shè)置有按鍵，按鍵與信號發(fā)生電路11電連接，外殼的形狀為手表狀，方便使用者佩戴在手腕上;信號發(fā)生電路11包括振幅調(diào)制信號發(fā)送電路111和高頻載波信號產(chǎn)生電路112，振幅調(diào)制信號發(fā)送電路111的輸出端與高頻載波信號產(chǎn)生電路112的輸入端電連接，振幅調(diào)制信號發(fā)送電路111的多諧振蕩器采用555定時器，555定時器發(fā)送頻率為2.5K左右的占空比為3/5的矩形波，矩形波的波形圖如圖4所示;555定時器的輸出端與高頻載波信號產(chǎn)生電路112的輸入端電連接，高頻載波信號產(chǎn)生電路112的工作頻率為315MHz，采用晶振進(jìn)行產(chǎn)生固定頻率的信號;無線通信模塊12的與信號發(fā)生電路11的信號輸出端電連接，無線通信模塊12采用ANT天線。
[0021]室