[發(fā)明專利]基于不可見(jiàn)光識(shí)別的光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011380217.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112511149A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周大海;徐炎;王巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢永鼎光電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/94
• 分類號(hào): H03K17/94
• 代理公司: 武漢瑞創(chuàng)星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42274
• 代理人: 劉艷麗

本發(fā)明提供基于不可見(jiàn)光識(shí)別的光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，涉及物業(yè)管理技術(shù)領(lǐng)域，該基于不可見(jiàn)光識(shí)別的光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，包括不可見(jiàn)光的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)、高斯白噪聲的過(guò)濾和光開(kāi)關(guān)的控制系統(tǒng)：不可見(jiàn)光的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過(guò)紅外接收管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，高斯白噪聲的過(guò)濾通過(guò)高斯白噪聲抵消器和周期性干擾分離器為核心消除，高斯白噪聲抵消器是將高斯白噪聲污染的信號(hào)與濾波估計(jì)出的參考信號(hào)進(jìn)行抵消，采用自適應(yīng)濾波器是一類基本結(jié)構(gòu)的濾波器形式，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、成本相對(duì)較低等特點(diǎn)，橫向自適應(yīng)濾波器通常包括單輸入結(jié)構(gòu)和多輸入結(jié)構(gòu)兩種，微弱光電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)能夠較好地完成待測(cè)光電流信號(hào)，并且檢測(cè)準(zhǔn)確，可以準(zhǔn)確的控制光開(kāi)關(guān)的閉合情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光開(kāi)關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體為基于不可見(jiàn)光識(shí)別的光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

不可見(jiàn)光顧名思義就是人類肉眼看不到的光，其中包括我們熟悉的紫外線、紅外線、遠(yuǎn)紅外線等。不可見(jiàn)光是個(gè)比較籠統(tǒng)的概念，是指除可見(jiàn)光外其他所有人眼所不能感知的波長(zhǎng)的電磁波，包括無(wú)線電波，微波，紅外光，紫外光，x射線，γ射線、遠(yuǎn)紅外線等。一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長(zhǎng)在400到700納米之間，但還有一些人能夠感知到波長(zhǎng)大約在380到780納米之間的電磁波。

光開(kāi)關(guān)是一種具有一個(gè)或多個(gè)可選的傳輸端口的光學(xué)器件，其作用是對(duì)光傳輸線路或集成光路中的光信號(hào)進(jìn)行物理切換或邏輯操作。依據(jù)不同的光開(kāi)關(guān)原理，光開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法有多種，如：傳統(tǒng)機(jī)械光開(kāi)關(guān)、微機(jī)械光開(kāi)關(guān)、熱光開(kāi)關(guān)、液晶光開(kāi)關(guān)、電光開(kāi)關(guān)和聲光開(kāi)關(guān)等。其中傳統(tǒng)機(jī)械光開(kāi)關(guān)、微機(jī)械光開(kāi)關(guān)、熱光開(kāi)關(guān)因其各自的特點(diǎn)在不同場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。目前應(yīng)用最為廣泛的仍是傳統(tǒng)的1×2和2×2機(jī)械式光開(kāi)關(guān)，傳統(tǒng)機(jī)械式光開(kāi)關(guān)可通過(guò)移動(dòng)光纖將光直接耦合到輸出端，采用棱鏡、反射鏡切換光路，將光直接送到或反射到輸出端。

目前，大多數(shù)都是對(duì)于可見(jiàn)光的控制光開(kāi)關(guān)，不可見(jiàn)光具體的實(shí)施不完善，并且不能解決不可見(jiàn)光中的干擾信號(hào)，使光開(kāi)關(guān)的精準(zhǔn)度低。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于不可見(jiàn)光識(shí)別的光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，解決了不可見(jiàn)光具體的實(shí)施過(guò)程中的轉(zhuǎn)換，并且解決不可見(jiàn)光中的干擾信號(hào)，使光開(kāi)關(guān)的精準(zhǔn)度更高。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：基于不可見(jiàn)光識(shí)別的光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，包括不可見(jiàn)光的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)、高斯白噪聲的過(guò)濾和光開(kāi)關(guān)的控制系統(tǒng)：

所述不可見(jiàn)光的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過(guò)紅外接收管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，不可見(jiàn)光的紅外信號(hào)經(jīng)接收管解調(diào)后，數(shù)據(jù)“0”和“1”的區(qū)別是在高低電平的時(shí)間長(zhǎng)短或信號(hào)周期上，單片機(jī)解碼時(shí)，通常將接收頭輸出腳連接到單片機(jī)的外部中斷，結(jié)合定時(shí)器判斷外部中斷間隔的時(shí)間從而獲取數(shù)據(jù)，從而可以將不可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換電信號(hào)，通過(guò)電信號(hào)的直接檢測(cè)更加有利于直接對(duì)不可見(jiàn)光的檢測(cè)。所述電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)混沌理論作為一種典型的非線性檢測(cè)方法，主要利用非線性系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和非平衡性來(lái)觀察噪聲信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的影響，從而將待測(cè)信號(hào)與噪聲信號(hào)進(jìn)行分離，跟微弱有用信號(hào)相比，噪聲信號(hào)雖然強(qiáng)烈，但是噪聲信號(hào)對(duì)整個(gè)混沌系統(tǒng)的相軌跡狀態(tài)改變并無(wú)影響。

優(yōu)選的，所述電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)由于Duffing振子處于周期狀態(tài)時(shí)速度是等間隔通過(guò)零點(diǎn)的，而在混沌狀態(tài)時(shí)其速度過(guò)零點(diǎn)間隔是無(wú)規(guī)律的，通過(guò)連續(xù)n次提取Dufing振子的速度過(guò)零點(diǎn)，并計(jì)算出速度過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間間隔，通過(guò)判斷速度過(guò)零點(diǎn)間隔大小是否有規(guī)律從而實(shí)現(xiàn)Duffing振子陣發(fā)混沌現(xiàn)象的判斷，如果從某一個(gè)時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)數(shù)次速度過(guò)零點(diǎn)間隔基本相等，則表明Duffing振子從這一時(shí)刻開(kāi)始進(jìn)入周期狀態(tài)。就可以連續(xù)數(shù)次提取到Duffing振子進(jìn)入周期狀態(tài)的起始時(shí)刻，對(duì)這些周期狀態(tài)起始時(shí)刻進(jìn)行記錄，可以計(jì)算出Duffing振子陣發(fā)混沌的大概周期，然后通過(guò)多次提取周期狀態(tài)起始時(shí)刻，計(jì)算速度過(guò)零點(diǎn)間隔值，再求平均值得陣發(fā)混沌周期的精確值T，從而求得信號(hào)頻率。