[发明专利]声表面波无线传感器阅读装置及实现方法

权利要求书

1.一种声表面波无线传感器阅读装置，其特征在于，包括：激励信号生成模块(1)、激励信号放大模块(2)、天线模块(3)、信号接收模块(4)以及信号处理和控制模块(5)，所述激励信号生成模块(1)的输出端和激励信号放大模块(2)的输入端相连；激励信号放大模块(2)的输出端和天线模块(3)的输入端相连；天线模块(3)的输出端和信号接收模块(4)的输入端相连；信号接收模块(4)的输出端和信号处理和控制模块(5)的输入端相连；所述信号处理和控制模块(5)的控制端分别与激励信号放大模块(2)、天线模块(3)、信号接收模块(4)的控制端相连；其中，

-所述激励信号生成模块(1)用于生成调频信号并传输至激励信号放大模块(2)；

-所述激励信号放大模块(2)用于对调频信号进行放大后输送至天线模块(3)；

-所述天线模块(3)用于发送经过放大后的调频信号和接收外界传感器发送的回波信号；

-所述信号接收模块(4)用于接收，并放大调理天线模块(3)收到的外界传感器发送的回波信号；

-所述信号处理和控制模块(5)用于控制激励信号生成模块(1)通过调频方式产生频率值随时间交替变化的调频信号，并对信号接收模块(4)接收到的信号进行处理；

其中，所述激励信号生成模块(1)能够生成具有多个频率分量的调频信号，所述调频信号包括线性调频信号，或者同时产生多个单频信号并合成一个叠加信号；且所述激励信号生成模块(1)包含若干个频率合成器以及相应个数的功率合成器，所述频率合成器的输出端与功率合成器相应的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的声表面波无线传感器阅读装置，其特征在于，所述信号接收模块(4)包括若干个解调器和若干个模/数转换通道，且所述解调器的输出端和模/数转换通道的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的声表面波无线传感器阅读装置，其特征在于，还包括异步通信模块(10)，用于和其他设备之间进行数据交换，所述异步通信模块(10)与信号处理和控制模块(5)相连。

4.一种声表面波无线传感器阅读装置的实现方法，其特征在于，利用权利要求1所述的声表面波无线传感器阅读装置实现声表面波无线传感器阅读，根据激励信号生成模块(1)中不同数量的频率合成器，配置不同数量的功率合成器，具体包括如下步骤：

步骤1：信号处理和控制模块(5)控制激励信号生成模块(1)产生查询信号，该查询信号至少含有两个或以上不同的频率分量；

步骤2：所述查询信号通过信号放大激励信号放大模块(2)和天线模块(3)到达外界的传感器；

步骤3：传感器上的各谐振器被所述查询信号同时激励，激励结束后，传感器发出回波信号；

步骤4：天线模块(3)接收传感器发出的回波信号并送入信号处理和控制模块(5)进行处理；

步骤5：信号处理和控制模块(5)对传感器的回波信号进行频率估计，获得传感器上各谐振器对应的频率和幅值并分析后得到传感器对应的传感量。

5.根据权利要求4所述的声表面波无线传感器阅读装置的实现方法，其特征在于，还包括步骤i：当存在多个传感器组成阵列时，步进增加激励信号生成模块(1)所发出的查询信号的频率值，执行步骤1至步骤5，直至达到量程范围内所有传感器中的最高频率，获得阵列中每一个传感器对应的传感量。