虛擬暗室測試平臺總體設計與算法研究.pdf

1、上世紀八十年代以來，電子行業(yè)的一個發(fā)展趨勢是高集成度和高頻率，技術(shù)上的不斷突破使得電子產(chǎn)品和設備更加小型化便攜化并且數(shù)據(jù)運算速度大幅提高，與此同時也惡化了系統(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備的工作性能下降，嚴重的還造成質(zhì)量事故。對于普通的電子設備和儀器，標準電磁兼容測試通常是在屏蔽暗室或者橫電磁波小室中進行，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裝備或是軍用裝備而言，或由于體積的限

2、制，或需要進行現(xiàn)場測試，在進行整機EMC測試時無法進入暗室，而在普通環(huán)境下測試，又會受到背景噪聲的干擾。對于這類大型裝備和復雜系統(tǒng)的電磁兼容測試問題，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功能，使得大型電子設備在普通環(huán)境下進行精確EMC測試成為可能。通過對該系統(tǒng)的功能實現(xiàn)方式的仔細分析，提出了自適應噪

3、聲抵消系統(tǒng)和信號相干性分析模型在功能實現(xiàn)上的應用。在基于實際測試環(huán)境對噪聲抵消系統(tǒng)的算法進行優(yōu)化時，發(fā)現(xiàn)理論本身存在著名為“功率取逆”的定則會導致當系統(tǒng)輸入高信噪比的信號時無法實現(xiàn)背景噪聲濾除，反而使得輸出端的噪聲增大且信號削弱。從功率取逆效應的相關(guān)因素入手，經(jīng)過思考最終提出并論證了一種符合本測試系統(tǒng)實驗條件要求的噪聲抵消系統(tǒng)改進模型，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)有的實驗條件，以 PXI儀器為主體搭建虛

4、擬儀器測試平臺，對模型中使用的自適應濾波器算法的參數(shù)設置進行了詳細分析和選擇，用LabVIEW和MATLAB為平臺編寫了相關(guān)程序并做了大量的仿真和實驗，得到理想的結(jié)果。
　　除此之外，在干擾源定位功能實現(xiàn)方面，根據(jù)應用于聲學噪聲源定位的方法提出了信號相干函數(shù)用于定位 EMI干擾源的方法。針對其在 EMC測試中的應用進行了初步驗證，得到理想的結(jié)果。在研究期間還對測試系統(tǒng)所需的硬件平臺的總體設計、硬件通道中幾個重要部分進行了分析，在最