非發(fā)射式數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波頻點搜索算法研究與實現(xiàn).pdf

1、數(shù)字設(shè)備工作時需要晶振產(chǎn)生標準的時鐘脈沖，時鐘脈沖邊沿跳變的部分必然會產(chǎn)生電磁泄漏，并且泄漏的電磁波可能導(dǎo)致信息泄漏，因此針對非發(fā)射式數(shù)字設(shè)備電磁波泄漏檢測系統(tǒng)的研究具有重要意義。然而數(shù)字設(shè)備工作時泄漏電磁波的頻點未知，因此不能進行特定頻點的檢測，需要在一定頻率范圍內(nèi)進行掃描鎖定可疑頻點，同時，隨著電磁屏蔽技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字設(shè)備泄漏的電磁波十分微弱，在檢測時要克服背景環(huán)境的干擾，給檢測工作帶來了許多的困難。
　　本文針對非發(fā)射式

2、數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波信號的檢測開發(fā)出了一套有效可行的系統(tǒng)。其中硬件系統(tǒng)包括以下幾個部分：掃描變頻模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理模塊。核心部分是掃描變頻和FPGA數(shù)據(jù)處理。經(jīng)過FPGA處理過的數(shù)據(jù)需要送到PC機，通過算法處理后將結(jié)果顯示出來。PC端軟件部分是基于MFC架構(gòu)編寫的多線程程序，程序采用了K-means聚類識別算法，聚類算法的優(yōu)點是計算時間短、處理速度快，能夠在背景噪聲中識別出新出現(xiàn)的微弱信號。
　　目前對數(shù)據(jù)處

3、理的算法可以實現(xiàn)基本檢測功能，但是精確度不高，易受到背景環(huán)境的影響，并且不能實現(xiàn)自動掃描的功能。本文通過對微弱信號檢測技術(shù)和現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)的研究，解決上述缺點，提高檢測系統(tǒng)的性能和檢測目標設(shè)備的準確度。首先，對K-means算法進行改進，將算法的聚類中心由求平均值改為到類簇中所有點距離和最小的點，消除背景信號中孤立噪聲點對識別結(jié)果的影響；其次，對背景信號學習功能進行了優(yōu)化，在進行聚類識別前，采集若干次背景信號數(shù)據(jù)，求平均值后保存在本地文

4、件中，與實時采集到的數(shù)據(jù)進行對比，將對比后的數(shù)據(jù)送入聚類識別算法，最大程度的消除背景噪聲的影響；最后，實現(xiàn)了自動掃頻功能，手動設(shè)置待掃描的頻率范圍，程序進行自動掃描識別，如果識別程序發(fā)現(xiàn)有可疑頻點，則自動鎖定頻點。
　　最后，對不同型號的高速數(shù)字設(shè)備樣品進行了測試，觀察改進后的程序頻譜和識別度的變化，對四種數(shù)字設(shè)備進行了全頻掃描鎖頻的測試。實驗結(jié)果表明，改進后的程序性能得到了很大的提升，能夠從背景信號中分辨出目標信號，并且鎖定可疑