一种小型基站电磁干扰识别方法技术

技术编号:14886111 阅读:143 留言:0更新日期:2017-03-25 13:03
一种小型基站电磁干扰识别方法,建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型,对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征,构建电磁频谱特征量化表征集合,基于典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合,建立小型基站的电磁频谱特征量化表征集合,根据小型基站的电磁频谱特征量化表征集合与典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合的匹配程度,识别小型基站的电磁干扰信号类型。本发明专利技术能够快速定位电磁干扰源头,提高电磁兼容设计效率,抑制干扰,满足民用电磁兼容标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信中的电磁兼容设计领域,尤其涉及一种小型基站电磁干扰识别方法
技术介绍
现代通讯设备系统构成复杂,表现为系统高度集成、信号体制多样、电路结构复杂、元器件众多。不同电子设备产生各种类型的电磁发射,超过了各类标准的限定水平,造成严重的电磁干扰问题。由于电磁干扰表现形式多样化,干扰源种类难以一一厘清,给电磁兼容设计带来了困难。传统的电磁兼容问题分析方法是根据测试结果,寻找电磁干扰源,然后进行整改加固措施。这需要设计人员具有丰富的工程经验,对设备电路结构非常了解,同时确定电磁干扰源的过程往往具有反复性,需要耗费较大的人力、物力,从而延长了设计周期,增加了设计成本。传统的电磁兼容分析方法具有较大的局限性,电磁兼容问题的解决方案可移植性较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种小型基站电磁干扰识别方法,从信号域和器件域建立电磁干扰源与电磁频谱特征的数理关联,提出基本电磁频谱特征量化表征集合,对小型基站的输出电磁频谱进行特征提取,并与基本电磁频谱特征量化表征集合进行量化比对,识别出电磁干扰的类型,快速定位电磁干扰源头,提高电磁兼容设计效率,并通过在射频电路引入低通滤波器的方法,抑制干扰,满足民用电磁兼容标准。为了达到上述目的,本专利技术提供一种小型基站电磁干扰识别方法,包含以下步骤:步骤S1、建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型;步骤S2、对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征,构建电磁频谱特征量化表征集合;步骤S3、基于典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合,建立小型基站的电磁频谱特征量化表征集合;步骤S4、根据小型基站的电磁频谱特征量化表征集合与典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合的匹配程度,识别小型基站的电磁干扰信号类型。所述的步骤S1中,建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型的方法包含:运用时-频域变换工具对典型时域信号进行电磁频谱分析,获得的电磁频谱用以进行电磁频谱特征提取和分析;运用电路仿真工具对典型器件进行电磁频谱仿真,获得的电磁频谱用以进行电磁频谱特征提取和分析。所述的典型时域信号包含:周期信号、振铃信号、脉冲信号、平稳信号、非平稳信号;采用傅里叶变换对周期性信号和振铃信号进行频域分析;采用快速傅里叶变换对离散信号进行频域分析;采用短时傅里叶变换对脉冲信号进行频谱分析;采用小波变换对非平稳信号进行频域分析。所述的典型器件包含:开关电源模块、调制解调模块、信号放大模块、频率源模块、晶振。所述的步骤S2中,对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征的方法包含:按照自顶向下次序逐步分解设定量化表征指标,利用电磁频谱特征量化表征指标对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行特征提取和标识,形成电磁频谱特征量化表征集合。所述的电磁频谱特征量化表征指标包含三个层级的量化指标:第一层级量化指标包含:频段、带宽、峰值;频段包含:低频和中频;带宽包含:高频、宽频和窄频;峰值包含:第一峰值和第二峰值;第二层级量化指标包含:谐波、包络、噪底;谐波包含:基波、间距和个数;包络包含:宽度、间距和谐波间距;噪底包含:共模和差模;第三层级量化指标包含:基波判断、间距均匀性、包络中心、间距均匀性、环境噪底、共模噪底、差模噪底。所述的电磁频谱特征量化表征集合包含电磁频谱特征量化表征指标以及该表征指标的权重因子,所有权重因子总和为100%。所述的步骤S3中,建立小型基站的电磁频谱特征量化表征集合的方法包含:利用电磁频谱特征量化表征指标对小型基站的电磁频谱特征进行特征提取和标识,形成小型基站的电磁频谱特征量化表征集合。所述的步骤S3中,所述的步骤S4中,识别小型基站的电磁干扰信号类型的方法包含:步骤S4.1、采用匹配度函数计算小型基站的电磁频谱特征量化表征集合与典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合的匹配程度;所述的匹配度函数Ma_degree(n)等于所有匹配的电磁频谱特征量化表征指标的权重因子的总和;步骤S4.2、对小型基站电路进行器件分析,对匹配程度较高的干扰信号类型进行识别。在识别出小型基站的电磁干扰信号类型之后,还进行步骤S5、对识别出来的小型基站电磁干扰信号类型进行验证;根据识别出的干扰信号类型,对小型基站电路进行参数调整后,利用电磁频谱特征量化表征指标对小型基站的电磁频谱特征重新进行特征提取和标识,形成小型基站的电磁频谱特征量化表征集合,如果干扰信号得到抑制,则说明对干扰信号类型的识别是正确有效的。本专利技术从信号域和器件域建立电磁干扰源与电磁频谱特征的数理关联,提出基本电磁频谱特征量化表征集合,对小型基站的输出电磁频谱进行特征提取,并与基本电磁频谱特征量化表征集合进行量化比对,识别出电磁干扰的类型,快速定位电磁干扰源头,提高电磁兼容设计效率,并通过在射频电路引入低通滤波器的方法,抑制干扰,满足民用电磁兼容标准。附图说明图1是本专利技术提供的一种小型基站电磁干扰识别方法的流程图。图2是典型信号/典型器件的电磁频谱数理表征和量化表征的示意图。图3a是小型基站正面结构图。图3b是小型基站背面结构图。图4a是小型基站低频段输出频谱。图4b是小型基站高频段输出频谱。图5是对小型基站电路进行参数调整后的低频段输出频谱。图6是振铃信号的频谱图。具体实施方式以下根据图1~图6,具体说明本专利技术的较佳实施例。如图1所示,本专利技术提供的一种小型基站电磁干扰识别方法,包含以下步骤:步骤S1、建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型;步骤S2、对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征,构建电磁频谱特征量化表征集合;步骤S3、基于典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合,建立小型基站的电磁频谱特征量化表征集合;步骤S4、根据小型基站的电磁频谱特征量化表征集合与典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合的匹配程度,识别小型基站的电磁干扰信号类型;步骤S5、对识别出来的小型基站电磁干扰信号类型进行验证。电磁干扰源表现形式具有多样性:在时域上表现为失真的波形信号等;在频域上表现为某段或某点的超标频谱信号;在设备上表现为某一电路模块或者组件;在能量传播形式上表现为传导与辐射类型;在模式上可表现为共模形式和差模形式等。如图2所示,所述的步骤S1中,建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型的方法包含:运用时-频域变换工具对典型时域信号进行电磁频谱分析,获得的电磁频谱用以进行电磁频谱特征提取和分析;运用电路仿真工具对典型器件进行电磁频谱仿真,获得的电磁频谱用以进行电磁频谱特征提取和分析。所述的典型时域信号包含:周期信号、振铃信号、脉冲信号、平稳/非平稳信号等。方波信号数学表示形式为:其中A为幅度,T为周期,τ为单个周期T内高电平时间。脉冲信号(双指数形式)的数学表示形式为:F(t)=A(e-at-e-bt)(2)其中,A为幅度,a和b为衰减系数。振铃信号的数学表示形式为:其中A为幅度,T为周期,τ为单个周期T内高电平时间,wi为角频率,a为衰减系数。周期性信号和振铃信号,可以采用傅里叶变换(FT)进行频域分析;离散信号可以采用快速傅里叶变换(FFT)进行频域分析;脉冲信号由于时间短暂,并且局部特征显著,可以采用短时傅里叶变换(STFT)进行频谱分析;非平稳信号,本文档来自技高网...
一种小型基站电磁干扰识别方法

【技术保护点】
一种小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤S1、建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型;步骤S2、对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征,构建电磁频谱特征量化表征集合;步骤S3、基于典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合,建立小型基站的电磁频谱特征量化表征集合;步骤S4、根据小型基站的电磁频谱特征量化表征集合与典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合的匹配程度,识别小型基站的电磁干扰信号类型。

【技术特征摘要】
1.一种小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤S1、建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型;步骤S2、对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征,构建电磁频谱特征量化表征集合;步骤S3、基于典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合,建立小型基站的电磁频谱特征量化表征集合;步骤S4、根据小型基站的电磁频谱特征量化表征集合与典型信号/典型器件的电磁频谱特征量化表征集合的匹配程度,识别小型基站的电磁干扰信号类型。2.如权利要求1所述的小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,所述的步骤S1中,建立典型信号/典型器件的电磁频谱表征数理模型的方法包含:运用时-频域变换工具对典型时域信号进行电磁频谱分析,获得的电磁频谱用以进行电磁频谱特征提取和分析;运用电路仿真工具对典型器件进行电磁频谱仿真,获得的电磁频谱用以进行电磁频谱特征提取和分析。3.如权利要求2所述的小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,所述的典型时域信号包含:周期信号、振铃信号、脉冲信号、平稳信号、非平稳信号;采用傅里叶变换对周期性信号和振铃信号进行频域分析;采用快速傅里叶变换对离散信号进行频域分析;采用短时傅里叶变换对脉冲信号进行频谱分析;采用小波变换对非平稳信号进行频域分析。4.如权利要求2所述的小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,所述的典型器件包含:开关电源模块、调制解调模块、信号放大模块、频率源模块、晶振。5.如权利要求2所述的小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,所述的步骤S2中,对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行量化表征的方法包含:按照自顶向下次序逐步分解设定量化表征指标,利用电磁频谱特征量化表征指标对典型信号/典型器件的电磁频谱特征进行特征提取和标识,形成电磁频谱特征量化表征集合。6.如权利要求5所述的小型基站电磁干扰识别方法,其特征在于,所述的电磁频谱特征量化表征指标包...

【专利技术属性】
技术研发人员:应小俊廖意石国昌张元宋诚
申请(专利权)人:上海无线电设备研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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