[发明专利]无源超声波标签及超声波信号处理方法

说明书

本发明实施例提供一种无源超声波标签及超声波信号处理方法，其特征在于，包括：换能模块、与换能模块连接的预处理模块，以及与预处理模块连接的信号处理模块；换能模块用于将接收到的第一超声波信号转换为电能和第一电信号；预处理模块用于对第一电信号进行预处理得到第二电信号，并对电能进行储存处理以向信号处理模块和预处理模块供电；信号处理模块用于对第二电信号进行解析得到控制指令，并生成与控制指令对应的响应数据，以使预处理模块控制换能模块将响应数据调制成第二超声波信号发射出去。所述无源超声波标签在通信时不受电磁屏蔽环境影响，因而既可实现无障碍物直接通信，也可实现屏蔽环境下的通信。

技术领域

本发明实施例涉及信号识别技术领域，尤其涉及一种无源超声波标签及超声波信号处理方法。

背景技术

无源电子标签是一种被动式标签，即标签中没有内装电池或者不需要持久的供电装置。无源电子标签处在标签读写器的读写范围之外时，为无源状态；当无源电子标签处在标签读写器的读写范围之内时，从标签读写器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签的通常应用于物流和仓储管理、智能停车场管理、生产线管理、产品防伪检测等场景。

无源电子标签一般通过光或电磁波作为媒介与读写器进行通信交互。在使用时，通常将无源电子标签固定在光或电磁波可到达的被测物表面或其内部浅层区域，以便标签读写器能够直接与无源电子标签进行通信交互。

但是，光或电磁波由于在遇到电磁屏蔽环境例如金属罐体时难以继续传播，因此不可避免地会导致在电磁屏蔽环境下标签读写器无法与无源电子标签进行通信的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供的无源超声波标签及超声波信号处理方法，用以至少解决现有技术中存在的上述问题。

本发明实施例第一个方面提供一种无源超声波标签。该无源超声波标签包括：换能模块、与换能模块连接的预处理模块，以及与预处理模块连接的信号处理模块；换能模块用于将接收到的第一超声波信号转换为电能和第一电信号；预处理模块用于对第一电信号进行预处理得到第二电信号，并对电能进行储存处理以向信号处理模块和预处理模块供电；信号处理模块用于对第二电信号进行解析得到控制指令，并生成与控制指令对应的响应数据，以使预处理模块控制换能模块将响应数据调制成第二超声波信号发射出去。

可选地，在本发明一具体实施例中，换能模块包括：换能单元和调制解调单元，换能单元与预处理模块连接，调制解调单元分别与换能单元和预处理模块连接；换能单元用于将收到的第一超声波信号转换为电能；调制解调单元用于将第一电信号调制转换为第一电信号。

可选地，在本发明一具体实施例中，换能单元为超声波换能器。

可选地，在本发明一具体实施例中，超声波换能器为压电超声波换能器、磁致伸缩超声波换能器、静电超声波换能器或机械型超声波换能器。

可选地，在本发明一具体实施例中，预处理模块包括：预处理单元和储能单元，预处理单元分别与换能模块和信号处理模块连接，储能单元分别与信号处理模块和预处理单元连接；预处理单元用于对第一电信号进行预处理得到第二电信号，并将电能传导给储能单元；储能单元用于对电能进行储存处理，以向信号处理模块和预处理单元供电。

可选地，在本发明一具体实施例中，储能单元为微型储能单元。

可选地，在本发明一具体实施例中，信号处理模块包括：信号接收处理单元和信号发生处理单元，信号接收处理单元与预处理模块连接，信号发生处理单元分别与信号接收处理单元和预处理模块连接；信号接收处理单元用于对第二电信号解析得到控制指令；信号发生处理单元用于根据控制指令生成与控制指令对应的响应数据，以使预处理模块控制换能模块将响应数据调制成第二超声波信号发射出去。

可选地，在本发明一具体实施例中，该无源超声波标签还包括：固定模块；固定模块用于承托换能模块、预处理模块和信号处理模块。