基于ICA和STFFT算法的輻射EMI噪聲分析與診斷方法
本文選題:電磁兼容 + 獨(dú)立分量分析 ; 參考:《南京師范大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:現(xiàn)代科學(xué)向著高頻、高速、高靈敏度、高安裝密度和高可靠性方向發(fā)展,而隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,各種電器設(shè)備已經(jīng)滲入工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事和家庭等各個(gè)領(lǐng)域,電磁環(huán)境日益復(fù)雜,使得人類(lèi)居住的環(huán)境日益惡化。目前的電磁兼容問(wèn)題分析方法都只能從理論和建模方面分析輻射問(wèn)題,而無(wú)法判定噪聲源,且其理論結(jié)果與實(shí)際有著一定的誤差,因此復(fù)雜電子設(shè)備電磁輻射噪聲源的識(shí)別和診斷成為了EMI故障分析中最大的挑戰(zhàn)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文研究了“基于ICA和STFFT算法的輻射EMI噪聲分析與診斷方法”,具體包含以下內(nèi)容:(1)從基礎(chǔ)理論出發(fā),對(duì)復(fù)雜電子設(shè)備的輻射機(jī)理進(jìn)行分析,提出了一種系統(tǒng)的、全面的、快速的多輻射源溯源方法。(2)研究復(fù)雜電子設(shè)備多輻射源的篩選方法和定位方法。將獨(dú)立分量分析算法應(yīng)用于多輻射源輻射噪聲分析,將混合的輻射電磁干擾噪聲信號(hào)分離成若干個(gè)獨(dú)立的噪聲信號(hào),作為輻射噪聲超標(biāo)源頭的備選信號(hào)。將時(shí)頻分析方法應(yīng)用于多輻射源輻射噪聲研究,對(duì)分離后的獨(dú)立輻射電磁干擾噪聲信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析,提取出各信號(hào)的時(shí)頻特征,從而診斷出引起輻射超標(biāo)的主要原因。(3)通過(guò)三組驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),分別將該方法應(yīng)用于雙共模模型、雙差模模型和共差模混合模型中,成功將混合輻射噪聲信號(hào)分離并且找出輻射超標(biāo)的原因,驗(yàn)證了該篩選定位方法的可行性。最后兩個(gè)實(shí)際的復(fù)雜電子產(chǎn)品案例分析,驗(yàn)證了該方法的有效性,成功找出了輻射超標(biāo)的原因,并且采取了相應(yīng)的整改措施,使得產(chǎn)品通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本課題提出的方法能夠應(yīng)用于復(fù)雜電子設(shè)備的多輻射源溯源研究,可以準(zhǔn)確快速地定位輻射源,采取相應(yīng)的整改措施,對(duì)今后的輻射電磁干擾研究和工程人員的整改研究有著重要的參考和借鑒意義。
[Abstract]:Modern science is developing towards high frequency, high speed, high sensitivity, high installation density and high reliability. With the development and progress of society, all kinds of electrical equipment have penetrated into various fields such as industry, agriculture, military and family, etc. The electromagnetic environment is becoming more and more complex, which makes the living environment of human beings deteriorate day by day. The current EMC analysis methods can only analyze the radiation problem from the aspects of theory and modeling, but can not determine the noise source, and its theoretical results have some errors with the practice. Therefore, the identification and diagnosis of electromagnetic radiation noise source of complex electronic equipment has become the biggest challenge in EMI fault analysis. Aiming at the above problems, this paper studies the method of radiation EMI noise analysis and diagnosis based on ICA and STFFT algorithm, which includes the following contents: 1) based on the basic theory, the radiation mechanism of complex electronic equipment is analyzed. In this paper, a systematic, comprehensive and fast tracing method for multiple radiation sources is proposed. The screening method and location method for multiple radiation sources in complex electronic equipment are studied. The independent component analysis (ICA) algorithm is applied to the radiation noise analysis of multiple emitter sources. The mixed radiated EMI noise signals are separated into several independent noise signals, which are used as alternative signals for the source of the radiated noise exceeding the standard. The time-frequency analysis method is applied to the study of radiation noise from multiple radiation sources, and the time-frequency characteristics of each signal are extracted by time-frequency analysis of the separated independent radiated electromagnetic interference noise signal. Thus, the main cause of radiation exceeding the standard is diagnosed. (3) the method is applied to the double common mode model, the double differential mode model and the common difference mode mixed model respectively through three groups of verification experiments. The mixed radiation noise signals are separated and the reason of radiation exceeding the standard is found out, which proves the feasibility of this method. The last two practical cases of complex electronic products verify the effectiveness of the method, find out the cause of radiation exceeding the standard successfully, and take corresponding rectification measures to make the product pass the standard test. The theoretical analysis and experimental results show that the method proposed in this paper can be applied to the traceability of multiple radiation sources of complex electronic equipment, and can locate the radiation sources accurately and quickly, and take corresponding corrective measures. It has important reference and reference significance for the future study of radiation electromagnetic interference and the rectification research of engineers.
【學(xué)位授予單位】:南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TN03
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