目录
一、本项目的背景和意义 ……………………………………………… 3 二、商品电子防盗系统介绍 …………………………………………… 4 三、射频式EAS系统的历史和研究现状 ……………………………… 4 四、商品电子防盗系统（EAS）的设计 ………………………………… 6
1、商品电子防盗系统（EAS）系统流程图 …………………………… 6
2、系统的结构和工作原理 ……………………………………………… 6
3、门道检测器的硬件电路设计 ………………………………………… 7
3．1 发射器 ………………………………………………………… 7
3．2 接收器 ………………………………………………………… 9
4、系统软件设计 ………………………………………………………… 12
4．1 标签信号的波形特征 …………………………………………… 12
4．2 系统软件设计 ………………………………………………… 13
5、系统的几个关键问题 ………………………………………………… 13
5．1 梳状滤波技术 ………………………………………………… 13
5．2 数据识别技术 ………………………………………………… 15
5．3 系统对标签响应的实时性 …………………………………… 16 五、结语 ……………………………………………………………………… 16 六、毕业设计心得 …………………………………………………………… 17 七、致谢 ……………………………………………………………………… 18 八、参考文献 ……………………………………………………………… 19
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自选超市商品电子防盗系统的设计
摘要：该文介绍了基于电磁波共振和STC单片机的商品电子防盗系统的结构和工作原理，同时还简单介绍了自选超市商品电子防盗系统的设计这个课题的背
景和意义，还阐述了一些商品电子防盗系统的历史和发展现状。本系统采用梳状
滤波器的窄带抗干扰技术和极性相关算法的数据识别技术来消除普通商品电子
防盗系统存在检测灵敏度低和误报率高的不足。文中还给出了系统的硬件方框图
和软件流程图，并详细描述了系统软件算法设计。经过实践测试表明，该系统具
有检测灵敏度高、响应速度快、误报率极低的特点。
关键词：商品电子防盗；STC单片机；梳状滤波器；极性相关
Abstract: This paper introduces the STC based on electromagnetic resonance,
and electronic security products microcontroller system structure and working
principle, but also a brief introduction of the optional electronic anti-theft system
supermarket goods design background and significance of the subject, also described
a number of electronic security products history and development of the system. The
system uses narrow band comb filter interference technology and algorithm for
polarity correlation of data recognition technology to eliminate the existence of
ordinary electronic anti-theft system with low sensitivity and false positive rate of less
than. The paper also gives the hardware block diagram and software flow chart and a
detailed description of the software algorithm. Through practice test shows that this
system has high sensitivity, fast response and extremely low false alarm rate
characteristics.
Keywords: electronic security products; STC microcontroller; comb filter; polarity
correlation
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一、本项目的背景和意义
伴随着现代开放式零售模式的普及，各大商场纷纷走出柜台销售的传统营销
方式，改为开架式销售。一方面，顾客可以主动地在更加宽松的环境中享受购物
的乐趣;另一方面，商家可以减少员工使用量，降低流通中的成本，以更低的价
格吸引广大顾客；同时还直接带动了商场人流量与商品销售量的大幅度增长。近
几年全国各地如雨后春笋般兴起的仓储超市、专卖店的开业，也证明了这一商业
经营模式顺应时代的发展，已被广大消费者所认可。
开架式销售模式在提高了商品销售量，使经营者从中获得很高的经济利润的
同时也带来了一些新的问题。根据有关文献报道，商店内盗窃是美国最大的也是
发展最快的罪案。美国每年的商业零售损失总额已超过250亿美元，全球每年零售损失高达1400亿美元。国内的零售损失更不容乐观，据有关商业研究部门前
两年的一次统计，国内超市商品的损失率在5%一8%，损失额每年也在100亿
人民币以上。这些数据随着超市数量的不断增加也在不断增长。商品失窃成为零
售企业面临的一个急需解决的问题。
为此，各零售业主纷纷采取了增加保安和售货员的人数(即“人盯人”战术)，
安装闭路电视监控系统等措施，但这些手段不但增加了售货及保安人员的工作
量，还影响了售货员对顾客的服务，而且在某些情况下，还可能会引起企业与顾
客之间不必要的法律纠纷。
随着零售商业的变化，一种被称为商品防盗检测器(Electronic Article Surveillance，简称EAS)的装置迅速发展起来。EAS是一种商品自卫装置，主要通过电子技术手段，赋予商品一种自卫能力，即一旦有人企图不付款而带走商品，
它便会“通知”系统，发出报警，让偷盗者昭然于众。这从根本上改变了以往被
动防盗监控的状态，从而使防盗措施更加完善可靠。EAS检测原理可分为声磁、微波、射频等若干种，其中射频(电磁谐振式)EAS因价格较低，安装使用方便而被许多商家认可和接受。
然而，早期的射频式EAS仍存在着一些不足，例如:?检测灵敏度低;?检测
距离短;?容易受到干扰，误报率高;?响应速度较慢等。特别要指出的是较高的
误报率往往给顾客与商家之间造成一些必要的法律纠纷，影响商家的信誉。就这
一问题，许多专家学者展开了研究，本文研究的也是针对商品电子防盗系统存在
检测灵敏度低和误报率高的缺陷而展开设计工作。
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二、商品电子防盗系统介绍
商品电子防盗系统(Electronic Article Surveillance)，简称EAS，如右图1为
现在应用于各大型超市和服装店等地方防盗系统。EAS于1960年代中期在美国问世，最初应用于服装行业，现在已经扩展到全世界80多个国家和地区，应用领域也扩展到百货、超市、图书各种
行业，尤其在大型超市(仓储)的应用
得到充分的开发。它是一个高科技的
电子防盗设备。EAS系统以高科技的
手段赋予商品一种自卫能力，能有效
地保护商品，防止商品失窃。在国外，
90%的零售业中采用EAS系统来降
低失窃率。在国内EAS系统也逐渐
被广大商家接受并采用。 EAS系统
是降低失窃、减少损失，最可靠、 图1 现代超市商品电子防盗系统 最经济的高科技管理手段。
EAS系统主要由三部分组成：检测器（Sensor）、解码器（Deactivator）和电子标签（Electronic Label and Tag）。电子标签分为软标签和硬标签，软标签成本
较低，直接粘附在较“硬”商品上，软标签不可重复使用；硬标签一次性成本较软
标签高，但可以重复使用。硬标签须配备专门的取钉器，多用于服装类柔软的、
易穿透的物品。解码器多为非接触式设备，有一定的解码高度，当收银员收银或
装袋时，电子标签无须接触消磁区域即可解码。也有将解码器和激光条码扫描仪
合成到一起的设备，做到商品收款和解码一次性完成，方便收银员的工作，此种
方式则须和激光条码供应商相配合，排除二者间的相互干扰，提高解码灵敏度。
未经解码的商品带离商场，在经过检测器装置（多为门状）时，会触发报警，从
而提醒收银人员、顾客和商场保安人员及时处理。
三、射频式EAS系统的历史和研究现状
射频式商品防盗检测器的发展可分为三个发展阶段:模拟EAS系统、智能数字式EAS系统、和采用数字信号处理技术的EAS系统。在未来的几十年中，将
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朝着专用芯片设计的方向发展。EAS系统的发展历程也是伴随着电子器件的集
成度和智能化水平的不断提高而不断向前发展的过程。
早期射频EAS系统采用纯模拟电路设计发射调制、接收、放大解调、信号
变换、峰值检测和报警电路。其检测机理为:将天线附近的示踪标签(相当一谐振回路)谐振时发出的电磁场信号进行接收、放大、解调、处理、识别，当检测到
的信号强度超过某一阈值时发出报警。模拟式EAS由于只能检测标签信号的幅度，显现出漏报率高、误报率高、调试繁琐等缺点，而且电磁场的干扰或过低的
信噪比严重影响电路的正常工作。为了提高系统的整体性能对接收端进行智能化
的设计成为大势所趋。
第二代EAS系统采用单片机作为接收电路的核心处理器，对变换后的接收
信号进行A/D采样，然后对经过数字化的数据由单片机进行简单算法的判断。
与第一代EAS系统相比，性能得到了较大提高。由于A/D采样的速度比较快，并且可以通过采样数个周期来进行判断，因此大幅度减少了漏报和误报的情况。
但是由于受单片机的数据处理能力的限制，标签识别的算法比较简单，整个系统
在环境干扰比较大的情况下也会发生误报和漏报。因而有必要进一步提高标签识
别算法效率。
近二十年来，数字信号处理技术发展迅速，数字信号处理器(DSP)的应用渗透到科学研究和民用中的许多领域。数字信号处理技术具有灵活、精确、抗干扰
能力强、速度快等模拟信号处理技术不具备的特点，采用DSP的EAS系统，性能更加可靠，处理速度更快、对标签的辩识更加准确。由于DSP采用增强的哈佛总线结构，便于实现计算量非常庞大的数值计算，利用DSP的高速运算能力实现复杂的算法可以进一步提高EAS系统的各项性能。随着芯片设计技术的日
臻成熟，专用的芯片设计变得越来越普遍，EAS系统与芯片设计结合起来是一
种发展方向。这种由专用芯片构成的EAS性能更加可靠，对标签信号的识别效
果会更佳。
采用完全的数字化方案，即射频识别(Radio。Frequency Identify，简称即ID)技术，实现数字调制解调，可从根本上解决EAS系统抗干扰的问题。并且可以
同Internet、计算机网络、分布式系统、以及大型数据库技术结合起来，完成从
生产企业、大型超市到消费者的自动化管理，使人们生活中的购物活动更加自由
方便。另外，新型的EAS系统可以同现场总线的组网技术结合起来，采用分布
式测控系统的原理对多套EAS系统组成网络，对网内每台EAS机器进行直接管
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