虛擬暗室測(cè)試平臺(tái)總體設(shè)計(jì)與算法研究.pdf

1、上世紀(jì)八十年代以來，電子行業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是高集成度和高頻率，技術(shù)上的不斷突破使得電子產(chǎn)品和設(shè)備更加小型化便攜化并且數(shù)據(jù)運(yùn)算速度大幅提高，與此同時(shí)也惡化了系統(tǒng)內(nèi)部的電磁環(huán)境。系統(tǒng)產(chǎn)生了大量的電磁干擾，引發(fā)系統(tǒng)自身或是配套電子設(shè)備的工作性能下降，嚴(yán)重的還造成質(zhì)量事故。對(duì)于普通的電子設(shè)備和儀器，標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容測(cè)試通常是在屏蔽暗室或者橫電磁波小室中進(jìn)行，這樣可以有效的排除環(huán)境電磁因素的影響。但是就大型電子整機(jī)裝備或是軍用裝備而言，或由于體積的限

2、制，或需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在進(jìn)行整機(jī)EMC測(cè)試時(shí)無法進(jìn)入暗室，而在普通環(huán)境下測(cè)試，又會(huì)受到背景噪聲的干擾。對(duì)于這類大型裝備和復(fù)雜系統(tǒng)的電磁兼容測(cè)試問題，目前尚無理想的解決方案。
　　本文以國外一種名為CASSPER的虛擬暗室（Virtual Chamber）EMC測(cè)試系統(tǒng)為研究樣本。該系統(tǒng)具備背景噪聲濾除和干擾源定位兩項(xiàng)功能，使得大型電子設(shè)備在普通環(huán)境下進(jìn)行精確EMC測(cè)試成為可能。通過對(duì)該系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方式的仔細(xì)分析，提出了自適應(yīng)噪

3、聲抵消系統(tǒng)和信號(hào)相干性分析模型在功能實(shí)現(xiàn)上的應(yīng)用。在基于實(shí)際測(cè)試環(huán)境對(duì)噪聲抵消系統(tǒng)的算法進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)理論本身存在著名為“功率取逆”的定則會(huì)導(dǎo)致當(dāng)系統(tǒng)輸入高信噪比的信號(hào)時(shí)無法實(shí)現(xiàn)背景噪聲濾除，反而使得輸出端的噪聲增大且信號(hào)削弱。從功率取逆效應(yīng)的相關(guān)因素入手，經(jīng)過思考最終提出并論證了一種符合本測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件要求的噪聲抵消系統(tǒng)改進(jìn)模型，通過添加額外的噪聲以降低輸入信噪比，從而改善輸出的效果。利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，以 PXI儀器為主體搭建虛

4、擬儀器測(cè)試平臺(tái)，對(duì)模型中使用的自適應(yīng)濾波器算法的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了詳細(xì)分析和選擇，用LabVIEW和MATLAB為平臺(tái)編寫了相關(guān)程序并做了大量的仿真和實(shí)驗(yàn)，得到理想的結(jié)果。
　　除此之外，在干擾源定位功能實(shí)現(xiàn)方面，根據(jù)應(yīng)用于聲學(xué)噪聲源定位的方法提出了信號(hào)相干函數(shù)用于定位 EMI干擾源的方法。針對(duì)其在 EMC測(cè)試中的應(yīng)用進(jìn)行了初步驗(yàn)證，得到理想的結(jié)果。在研究期間還對(duì)測(cè)試系統(tǒng)所需的硬件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)、硬件通道中幾個(gè)重要部分進(jìn)行了分析，在最