一种分布式电磁干扰信号功率采集装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分布式电磁干扰信号功率采集装置及方法，所述装置包括显示分析模块（1）、USBCAN转换器（2）和采集电磁干扰信号的采集单元（3）；所述USBCAN转换器（2）还与显示分析模块（1）电性连接，用于接收来自采集单元（3）CAN总线数据，将其转换为USB总线数据后传输至显示分析模块（1）；由所述显示分析模块（1）对接收的USB总线数据进行显示与保存，并对采集单元（3）的信号采集进行控制。本发明专利技术可以同时对复杂电子系统多个位置完成电磁干扰信号功率采集工作，采集信号可以是传导发射信号或者辐射发射信号，为实现电磁干扰源定位提供数据支撑。撑。撑。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电磁干扰信号功率采集装置及方法


[0001]本专利技术涉及电磁干扰特性
，特别是涉及一种分布式电磁干扰信号功率采集装置及方法。

技术介绍

[0002]随着信息化技术的发展和电子设备集成度的提升，电子设备面临自身或其他设备所产生的电磁干扰日益复杂，引发的电磁兼容问题愈加突出。电磁干扰信号是电磁干扰源的外在表现，是定位电磁干扰源的依据，是解决电磁兼容问题的基础。因此，电磁干扰信号的采集对解决日益严重的电磁兼容问题至关重要。
[0003]当前电磁干扰信号采集主要是单一位置采集，而且采集设备体积较大，普遍采用市电供电，导致电磁干扰信号采集时间长，不易开展大型电子系统电磁发射的外场采集工作，不能满足真实场景下复杂电子系统电磁干扰信号采集要求，无法实现对复杂电子系统电磁兼容问题的精准定位。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分布式电磁干扰信号功率采集装置及方法，可以同时对复杂电子系统多个位置完成电磁干扰信号采集工作，采集信号可以是传导发射信号或者辐射发射信号，为实现电磁干扰源定位提供数据支撑。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，包括显示分析模块、USBCAN转换器和采集电磁干扰信号的采集单元；
[0006]所述USBCAN转换器还与显示分析模块电性连接，用于接收来自采集单元CAN总线数据，将其转换为USB总线数据后传输至显示分析模块；由所述显示分析模块对接收的USB总线数据进行显示与保存，并对采集单元的信号采集进行控制。
[0007]进一步地，所述采集单元包括多级用于采集电磁干扰信号的采集节点，各级所述的采集节点之间电性连接，且第一级采集节点与所述USBCAN转换器连接。
[0008]进一步地，所述采集装置还包括电源模块，所述电源模块分别与USBCAN转换器、显示分析模块以及每一级采集节点电性连接，用于向显示分析模块、USBCAN转换器和采集节点供电。
[0009]进一步地，各级所述的采集节点之间电性连接时，采用逐级连接的方式，从最后一级采集节点起，每一级采集节点均与上一级采集节点通过CAN总线连接，且第一级采集节点通过CAN总线与所述USBCAN转换器连接，最后一级采集节点端接匹配负载。
[0010]进一步地，所述采集节点包括电磁干扰采集探头、对数检波模块、模数转换模块、微处理器和CAN总线收发模块；
[0011]所述对数检波模块，用于将电磁干扰采集探头采集的电磁干扰信号线性转换为直流电压，将转换后的直流电压传输至所述模数转换模块；所述模数转换模块将接收到的直流电压量化为数字信号，并将数字信号传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收CAN总
线收发模块传输的控制指令，进行拟合参数频率的设定或更改，并将接收到的数字信号进行拟合处理后转换为CAN总线数据，将CAN总线数据传输至所述CAN总线收发模块；
[0012]所述CAN总线收发模块带有两个CAN总线数据端口和一个处理器连接端口；在每一级采集节点中，CAN总线收发模块的处理器连接端口均与微处理器连接；
[0013]对于第二级采集节点到倒数第二级采集节点，第一个CAN总线数据端口用于连接上一级采集节点，第二个CAN总线数据端口用于连接下一级采集节点；对于第一个采集节点，第一个CAN总线数据端口连接USBCAN转换器，第二个CAN总线数据端口用于连接下一级采集节点；对于最后一级采集节点，第一个CAN总线数据端口用于连接上一级采集节点，第二个CAN总线数据端口用于端接匹配负载；
[0014]从最后一级采集节点起，每一级采集节点采集到的数据通过CAN总线逐级上传，在第一级采集节点上汇总，然后经USBCAN转换器传输给显示分析模块，来自显示分析模块的控制指令，经USBCAN转换器传输到第一级采集节点后，逐级下传给每一级采集节点，实现采集节点中微处理器的进行拟合参数频率的设定或更改。
[0015]进一步地，所述显示分析模块包括显示器、输入模块、存储器和处理器；
[0016]所述处理器分别与输入模块、显示器、存储器和USBCAN转换器电性连接，用于接收并处理USBCAN转换器传输的USB总线数据，输送到存储器进行保存，并通过显示器显示测量结果；所述处理器根据来自输入模块的指令，给采集节点下达控制指令，设定或更改采集节点的工作频率。
[0017]一种分布式电磁干扰信号功率采集方法，包括以下步骤：
[0018]S1.显示分析模块下达控制指令，设定或更改每一个采集节点的拟合参数频率f；
[0019]S2.在每一个采集节点中，按照设定的工作频率，采集电磁干扰并信号线性转换为直流电压，将得到的直流电压传输至所述模数转换模块进行模数转换后，得到对数检波模块输出电压数据所对应的数字信号，传输给微处理器；
[0020]S3.微处理器将对数检波器输出电压数据对应的数字信号转换为对数检波模块采集的功率数据，转换公式为：
[0021]V
input
＝(V
out
‑
b)/a
[0022]其中，V
input
表示为对数检波模块采集的功率数据，单位为dBm；V
out
表示对数检波模块输出电压数据所对应的数字信号，单位为V，a、b表示拟合参数，a是拟合参数频率f的函数：
[0023]a＝S
·
R/1000，单位为V/dB，b＝1.9，单位为V
[0024]其中S＝3.4
·
(92.18
·
e
0.0004078
·
f
+0.05866
·
e
0.005028
·
f
)/100，单位为μA/dB，R＝5.91,单位为kΩ；
[0025]S4.微处理器将功率数据转换为CAN总线数据，并传输给CAN总线收发模块，由CAN总线收发模块将CAN总线数据传输给USBCAN转换器；
[0026]S5.USBCAN转换器将接收到的USB总线数据传输至显示分析模块；由所述显示分析模块对接收的USB总线数据进行显示与保存，并对采集单元的信号采集进行控制。
[0027]本专利技术的有益效果是：可以同时对复杂电子系统多个位置完成电磁干扰信号采集工作，采集信号可以是传导发射信号或者辐射发射信号，为实现电磁干扰源定位提供数据支撑，支持复杂路径线缆耦合效应共形测试，为线缆场线耦合效应分析提供硬件基础。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的装置原理框图；
[0029]图2为采集节点的原理示意图；
[0030]图3为显示分析模块的原理示意图；
[0031]图4为本专利技术的方法流程图；
[0032]图5为本专利技术实施例的电磁干扰信号采集系统软件界面图；
[0033]图6为本专利技术实施例的汽车辐射电磁干扰源定位测试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，其特征在于：包括显示分析模块(1)、USBCAN转换器(2)和采集电磁干扰信号的采集单元(3)；所述USBCAN转换器(2)还与显示分析模块(1)电性连接，用于接收来自采集单元(3)CAN总线数据，将其转换为USB总线数据后传输至显示分析模块(1)；由所述显示分析模块(1)对接收的USB总线数据进行显示与保存，并对采集单元(3)的信号采集进行控制。2.根据权利要求1所述的一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，其特征在于：所述采集单元(3)包括多级用于采集电磁干扰信号的采集节点，各级所述的采集节点之间电性连接，且第一级采集节点与所述USBCAN转换器(2)连接。3.根据权利要求1所述的一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，其特征在于：所述采集装置还包括电源模块，所述电源模块分别与USBCAN转换器(2)、显示分析模块(1)以及每一级采集节点电性连接，用于向显示分析模块(1)、USBCAN转换器(2)和采集节点供电。4.根据权利要求2所述的一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，其特征在于：各级所述的采集节点之间电性连接时，采用逐级连接的方式，从最后一级采集节点起，每一级采集节点均与上一级采集节点通过CAN总线连接，且第一级采集节点通过CAN总线与所述USBCAN转换器(2)连接，最后一级采集节点端接匹配负载。5.根据权利要求1所述的一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，其特征在于：所述采集节点包括电磁干扰采集探头、对数检波模块、模数转换模块、微处理器和CAN总线收发模块；所述对数检波模块，用于将电磁干扰采集探头采集的电磁干扰信号线性转换为直流电压，将转换后的直流电压传输至所述模数转换模块；所述模数转换模块将接收到的直流电压量化为数字信号，并将数字信号传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收CAN总线收发模块传输的控制指令，进行拟合参数频率的设定或更改，并将接收到的数字信号进行拟合处理后转换为CAN总线数据，将CAN总线数据传输至所述CAN总线收发模块。6.根据权利要求1所述的一种分布式电磁干扰信号功率采集装置，其特征在于：所述CAN总线收发模块带有两个CAN总线数据端口和一个处理器连接端口；在每一级采集节点中，CAN总线收发模块的处理器连接端口均与微处理器连接；对于第二级采集节点到倒数第二级采集节点，第一个CAN总线数据端口用于连接上一级采集节点，第二个CAN总线数据端口用于连接下一级采集节点；对于第一个采集节点，第一个CAN总线数据端口连接USBCAN转换器(2)，第二个CAN总线数据端口用于连接下一级采集节点；对于最后一级采集节点，第一个CAN总线数据端口用于连接上一级采集节点，第二个CAN总线数据端口用于端接匹配负载；从最后一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，周宗飞，李尧尧，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：