摘要
随着技术发展，物联网、自动控制等技术得到快速发展。人体探测一直是物联网与自动控制领域中一个重要的一方面。小到自动照明灯、安防系统、自控门，大到工业生产线，都能发现人体运动检测技术的身影。目前人体检测技术都向着高灵敏度、高分辨率、低误报率、小型化、智能化、低功耗和低成本的方向发展。 基于PIR的人体运动探测技术由于其成本低、可靠性高等特点已经广泛应用于生活与工业界的各个方面。目前大多数采用模拟电路的处理方式，利用放大器和滤波器将PIR传感器的电信号进行放大和滤波，再通过与预先设定的阈值进行比较，得到判定结果。目前绝大多数PIR感应芯片都采用这种方式实现。这种解决方案最大的问题是外围电路复杂，开发周期长，成本也随着外围器件成本逐年增加而增加。此外这种芯片没有编程功能，仅能通过外围电路控制延时时间。这样当人体检测仅作为其中一个功能使用时需要增加额外的芯片。因此，在本文提出一种可编程PIR处理器实现运动探测方案。 本论文在已有MCU软核的基础上，为软核增加一个专用的PIR检测模块，并在FPGA上验证实现。这个检测模块仅需调用给出的MCU驱动接口就可以控制检测模块工作。用户通过调用驱动接口就可以得到PIR检测结果，方便使用MCU进行应用程序设计，无需对PIR检测模块进行额外的设计。同时PIR检测模块也可以作为一个IP核单独进行工作，具有很强的可移植性。本文所设计的可编程PIR处理器可以直接将接受PIR信号，不需要放大、滤波和温度补偿，从而缩短开发周期，降低电路成本。 本论文的只要工作：一是搭建一个PIR原始信号收集平台，构建一个样本数据库。二是依据样本数据库建立合适的判别算法，并对比不同算法效果，选择一个最合适的算法。三是将离线检测算法结合实时检测的特点，使用硬件的方式实现一个实时检测IP核，并对IP核模型进行仿真和验证。四是将设计检测IP与MCU相结合，并建立一个演示程序进行实测，最终可以检测到15米范围内的人体运动信号。最后针对实践过程中的问题以及实际测试的结果进行分析，并对未来工作进行展望。
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