电子设备电磁辐射干扰预测试诊断系统及其方法技术方案

技术编号:4314609 阅读:292 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了电子设备电磁辐射干扰预测试诊断系统,其特征在于:它包括数据采集模块、干扰源诊断定位模块、环境噪声剔除模块和虚拟时频分析仪;所述的数据采集模块、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块分别与虚拟时频分析仪相联接,虚拟时频分析仪实现数据采集模块的驱动、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块的调用以及时域波形和频谱的监测显示。本发明专利技术还公开了电子设备电磁辐射干扰预测试诊断方法,利用LabView虚拟仪器平台和Matlab编程环境开发系统软件实现信号的预测试和诊断。本发明专利技术可在普通测试场地条件下进行电子设备电场辐射干扰的预测试诊断;自动化和便携化程度高,简单易用且降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁兼容性测试
,具体涉及一种适用于非标准环境下的电子设备电磁辐射干扰预测试诊断系统。
技术介绍
电子设备在出厂前必须通过国家指定机构的电场辐射干扰标准符合性测试和认 证,我国相关标准对电子设备电场辐射干扰测试场地和测试方法等内容都提出了明确的要 求,是将测量设备连同受试设备同时置于屏蔽暗室内,避免环境噪声对测量的影响,以有效 获取受试设备的电磁兼容性数据。然而,屏蔽暗室等标准测试场地和专用仪器仪表的造价 相当昂贵,使大多研制单位在设备设计研制过程中并不具备对其电磁兼容性能进行预测 试、诊断和控制的能力,往往是设备成型或即将出厂的时候才到指定机构对其开展电磁兼 容测试和认证,测试出现问题特别是比较严重的电磁兼容故障后,大大耗费了设备研制周 期和经费。如果在普通非标准场地开展电子设备电磁辐射预测试,势必受到环境噪声的影 响。 目前我国针对辐射发射预测试的环境噪声剔除方法主要是全频段求差法,具体做法是(l)在被测设备断电情况下,选择合适的频率范围进行扫描并产生环境噪声测试频谱,并将所扫频段范围内的所有频率点及其幅度值在电磁环境电平列表中记录下来;(2)在被测设备通电开启的情况下,再进行测试并将结果记录下来,所记录的信号包含环境噪声和被测设备辐射发射信号,是混合信号;(3)将第二步中所得信号减去第一步的信号,得到求差后的测试曲线,为剔除了电磁环境电平影响的被测设备辐射发射信号。上述剔噪方法虽然简单便捷,但有三个明显的缺陷(l)无法剔除白噪声,甚至会导致白噪声幅度增加,淹没被测设备辐射信号;(2)不同时间段内环境噪声和设备辐射信号会发生突发性改变,无法靠相减抵消环境噪声和复现设备辐射信号;(3)环境噪声与被测设备存在频率重叠且淹没被测设备信号时,采用求差法会使设备辐射信号丢失。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一套电子设备电磁辐射干扰预测试诊断系统及其方法,能够在普通非标准场地更准确、更方便的进行电子设备电磁辐射预测试。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为电子设备电磁辐射预测试诊断系统,其特征在于它包括数据采集模块、干扰源诊断定位模块、环境噪声剔除模块和虚拟时频分析仪;所述的数据采集模块、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块分别与虚拟时频分析仪相联接,虚拟时频分析仪实现数据采集模块的驱动、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块的调用以及时域波形和频谱的监测显示。 按上述方案,所述的干扰源诊断定位模块、环境噪声剔除模块和虚拟时频分析仪均通过计算机实现;所述的数据采集模块通过PCI接口总线联接到计算机。 按上述方案,所述的干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块采用Matlab编程4环境实现的;所述的虚拟时频分析仪利用LabView虚拟仪器平台实现的。 按上述方案,所述的数据采集模块包括双通道数据采集卡、测试天线和同轴电缆,同轴电缆将测试天线检测的信号传输给双通道数据采集卡。 按上述方案,所述的测试天线和同轴电缆均为相同类型的两副,两副同轴电缆的 长度相等。电子设备电磁辐射预测试诊断方法,其特征在于它包括以下几个步骤 将两副同轴电缆联接到数据采集卡接口 ,并将数据采集卡与计算机PCI总线接口相联接; 根据测试频率选择两副测试天线与所述同轴电缆相联接; 将一副天线置于距待测电子设备90-110cm的地方,另一副天线置于距待测电子 设备10-20m的地方; 开启计算机,运行虚拟时频分析仪,自检; 设置测试参数,系统校准; 待测电子设备开机,采集双通道时域波形数据,在虚拟时频分析仪上显示、监控; 通过虚拟时频分析仪调用环境噪声剔除模块对两路时域波形开展相关性噪声抵 消,提取设备辐射发射信号; 通过虚拟时频分析仪调用干扰源诊断定位模块进行故障诊断分析; 通过虚拟时频分析仪调用标准曲线和天线增益修正系数进行频谱分析与超标点提取; 数据存储。 按上述方案,所述的环境噪声剔除模块和干扰源诊断定位模块通过Matlab编程环境实现的;所述的虚拟时频分析仪利用LabView虚拟仪器平台实现的。 按上述方案,虚拟时频分析仪实现数据监控和对环境噪声剔除软件、干扰源诊断定位软件的调用方法为F慰tions Pallets-Mathematics-Formula-MatlabScript,打开MatlabScript节点,即可进行操作。 按上述方案,所述的环境噪声剔除模块采用自适应噪声抵消算法,以噪声干扰为 处理对象,把自适应噪声抵消数学模型的原始输入端作为被测信号叠加环境噪声输入端 口 ,把参考输入端作为噪声干扰端口 ,由横向滤波参数调节将环境噪声抑止掉或进行非常 大的衰减,以提高信号传递和接收的信噪比质量,输出端就是被测设备的电场辐射信号。 按上述方案,所述的干扰源诊断定位模块采用小波分析法,首先用不同尺度小波 变换寻找超标信号的频率,进而用不同位移因子寻找某些频率的发生时间,以确定何种干 扰源产生了超过标准的电场辐射。 本专利技术的工作原理为信号被采集至时频分析仪时,会附加上不相关噪声n。,合并 的信号s+n。从靠近待测电子设备的天线输入,远离待测电子设备的天线接收到噪声rv它 与信号不相关,但是与n。有相关性,ni经过滤波产生的输出y与n。极为相似,这个y被从原 始输入s+n。中减去,得到系统输出s+n。-y。调节自适应滤波器参数,使其输出能量最小化, 这等价于使输出误差e为信号s的最小方差估计,从而达到去除噪声的目的。 本专利技术的有益效果为1 、可在普通测试场地条件下进行电子设备电场辐射干扰的 预测试诊断,为设备单位在研制设备过程中及时发现电磁兼容问题提供技术手段;2、自动5化和便携化程度高,简单易用且降低了成本;3、采用虚拟仪器技术,增强了各系统模块间的 互补性和协同性,有利于系统功能的拓展和改进,可推广应用至传导型电磁干扰等其它类 型的电磁干扰预测试诊断。附图说明 图1为本专利技术一个实施例的结构示意图 图2为本专利技术一个实施例的流程图 图3为自适应噪声抵消原理图 图4为环境噪声剔除效果图 图5为多分辨率对空间的划分示意图 图6为干扰源诊断定位效果图 图7为虚拟时频分析仪主界面具体实施例方式图1为本专利技术一个实施例的结构示意图,电子设备电磁辐射预测试诊断系统,包括数据采集模块、干扰源诊断定位模块、环境噪声剔除模块和虚拟时频分析仪;所述的数据采集模块、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块分别与虚拟时频分析仪相联接,虚拟时频分析仪实现数据采集模块的驱动、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块的调用以及时域波形和频谱的监测显示。其中干扰源诊断定位模块、环境噪声剔除模块和虚拟时频分析仪均通过计算机实现;数据采集模块通过PCI接口总线联接到计算机。 数据采集模块包括双通道数据采集卡、测试天线和同轴电缆,同轴电缆将测试天线检测的信号传输给双通道数据采集卡。测试天线感和同轴电缆均为两副,且两副同轴电缆长度相等,均为20米;测试天线视待测频率而定,若待测频率处于10kHz-30MHz频段(含30腿z),则选用杆天线,若待测频率处于30腿z-100腿z频段(不含30腿z),则选用双锥天线。 电子设备电磁辐射预测试诊断方法,其流程图如图2所示。 1)将待测设备置于非标准环境下,视其频率要求选用测试天线,将测试天线本文档来自技高网
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【技术保护点】
电子设备电磁辐射预测试诊断系统,其特征在于:它包括数据采集模块、干扰源诊断定位模块、环境噪声剔除模块和虚拟时频分析仪;所述的数据采集模块、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块分别与虚拟时频分析仪相联接,虚拟时频分析仪实现数据采集模块的驱动、干扰源诊断定位模块和环境噪声剔除模块的调用以及时域波形和频谱的监测显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴楠易学勤郑生全张嘉聂明新黄松高
申请(专利权)人:中国舰船研究设计中心
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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