多源强场电磁辐射效应预测方法及设备与流程

本发明属于电磁环境效应试验评估技术领域，尤其涉及一种多源强场电磁辐射效应预测方法及设备。

背景技术：

用频装备带内接收灵敏度高、对信号频率具有较强的选择性，一旦干扰信号频率远离其工作频率，临界干扰场强则迅速提升。当带外电磁辐射达到一定强度时，由于天线接收频率范围很宽，即使接收机具有频率选择能力，干扰信号经过限幅、滤波器以后仍有部分能量进入接收机内部，导致有用信号增益降低，造成阻塞效应。

除此之外，强电磁辐射还会导致地电位波动，使供电电源电压出现瞬时跌落引起受试装备自动关机。地电位波动还能够导致数字电路高低电平翻转、宽脉冲变为多个窄脉冲，使指令信息、地址信息或其它传输信息出现错误，使受试装备出现死机或功能紊乱、显示错误等故障。地电位波动若出现在受试电路的复位信号线上，则会导致受试装备出现重启等故障。

普通的电磁辐射效应评估大多针对阻塞效应进行评估，缺乏对强电磁辐射引起的地电位波动以及重启、死机、功能紊乱及显示错误等故障的有效评估。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种多源强场电磁辐射效应预测方法及设备，以解决现有技术中缺乏对强电磁辐射引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等故障评估的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种多源强场电磁辐射效应预测方法，包括：在受试用频装备的多个带外频点上，分别对所述受试用频装备进行正弦调幅波电磁辐射效应试验和单频连续波电磁辐射效应试验，并获取对应的临界干扰场强有效值；根据所述临界干扰场强有效值确定所述受试用频装备在含载波的多频电磁脉冲串作用下的强场电磁辐射敏感类型；根据所述强场电磁辐射敏感类型确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型；根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和所述电磁脉冲串辐射效应预测模型，对所述受试用频装备进行多源强场电磁辐射效应预测。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，根据强场电磁辐射信号在波形特征和持续时间上的差异，将强场电磁辐射信号分为含载波的电磁脉冲串和不含载波的瞬态强电磁脉冲辐射，并分别建模对电磁脉冲串和瞬态强电磁脉冲进行辐射效应建模，从而实现对强电磁辐射引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等故障的评估。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据所述临界干扰场强有效值确定所述受试用频装备在含载波的多频电磁脉冲串作用下的强场电磁辐射敏感类型，包括：计算每个带外频点对应的正弦调幅波电磁辐射效应临界干扰场强有效值与单频连续波电磁辐射效应临界干扰场强有效值的比值；计算所述比值的平均值；当所述比值的平均值大于或等于预设的比值阈值时，确定所述受试用频装备为电磁脉冲串场强有效值敏感型用频装备。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，根据正弦调幅波和单频连续波电磁辐射效应试验对应的临界干扰场强有效值的比值，能够快捷、准确地确定受试用频装备的电磁脉冲串场强有效值敏感型，进而为后续步骤确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型做好准备。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述强场电磁辐射敏感类型确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型，包括：当所述受试用频装备为电磁脉冲串场强有效值敏感型用频装备时，通过

建立对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型；其中，rci表示所述受试用频装备的第一电磁脉冲串辐射效应指数；ej0表示所述受试用频装备在单频电磁辐射作用下的临界干扰场强；ej表示电磁辐射干扰信号的场路耦合系数。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，在确定受试用频装备属于电磁脉冲串场强有效值敏感型用频装备后，通过受试用频装备在单频电磁辐射作用下的临界干扰场强，以及电磁辐射干扰信号的场路耦合系数，计算得到受试用频装备对应的电磁脉冲串辐射效应指数，实现了对电磁脉冲串引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等电磁辐射效应的有效评估。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述根据所述临界干扰场强有效值确定所述受试用频装备在含载波的多频电磁脉冲串作用下的强场电磁辐射敏感类型，还包括：当所述比值的平均值小于预设的比值阈值时，确定所述受试用频装备为电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，在临界干扰场强有效值的平均比值小于预设的比值阈值时，直接确定受试用频装备属于电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备，进而为后续步骤确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型做好准备。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述根据所述强场电磁辐射敏感类型确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型，还包括：当所述受试用频装备为电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备时，通过

建立对应的预测模型；其中，rcii表示所述受试用频装备的第二电磁脉冲串辐射效应指数；uα表示带外多频干扰电平；un表示归一化场强临界值。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，在确定受试用频装备属于电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备后，通过受试用频装备的带外多频干扰电平，以及对应的归一化场强临界值，计算得到受试用频装备对应的电磁脉冲串辐射效应指数，实现了对电磁脉冲串引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等电磁辐射效应的有效评估。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述多源强场电磁辐射效应预测方法还包括：通过

建立所述瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型；其中，rp表示所述受试用频装备的瞬态强场电磁脉冲辐射效应指数；ei(t)表示多源电磁脉冲辐射场强；eim表示对应的受试装备临界干扰场强幅值。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，通过多源电磁脉冲辐射场强及其对应的受试装备临界干扰场强幅值，计算得到受试用频装备的瞬态强场电磁脉冲辐射效应指数，实现了对瞬态强场电磁脉冲引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等电磁辐射效应的有效评估。

结合第一方面或第一方面第一至第五中的任一实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和所述电磁脉冲串辐射效应预测模型，对所述受试用频装备进行多源强场电磁辐射效应预测，包括：根据所述瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和所述电磁脉冲串辐射效应预测模型，计算所述受试用频装备的多源强场电磁脉冲综合效应指数；当所述多源强场电磁脉冲综合效应指数大于或等于预设的指数阈值时，确定所述受试用频装备会出现对应的强场电磁脉冲效应。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和受试用频装备对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型，计算得到其多源强场电磁脉冲综合效应指数，实现了对电磁脉冲串和瞬态强场电磁脉冲引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等电磁辐射效应的综合评估。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种多源强场电磁辐射效应预测装置，包括：试验单元，用于在受试用频装备的多个带外频点上，分别对所述受试用频装备进行正弦调幅波电磁辐射效应试验和单频连续波电磁辐射效应试验，并获取对应的临界干扰场强有效值；模型确定单元，用于根据所述临界干扰场强有效值确定所述受试用频装备在含载波的多频电磁脉冲串作用下的强场电磁辐射敏感类型；以及用于根据所述强场电磁辐射敏感类型确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型；预测单元，用于根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和所述电磁脉冲串辐射效应预测模型，对所述受试用频装备进行多源强场电磁辐射效应预测。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法的一个具体示例的流程图；

图2是本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法的另一个具体示例的流程图；

图3是本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测装置的一个具体示例的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的终端设备的一个具体示例的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

强电磁辐射除了会造成阻塞效应外，还能够导致地电位波动、引起供电电源电压瞬时跌落，使受试装备出现重启、死机、功能紊乱、显示错误等故障。这些电磁辐射效应虽然出现的位置各不相同，但其内在原因却是相同的——地电位或电压波动。根据电磁场迭加原理和场线耦合理论，电位波动与辐射场强成线性正比关系，带外多源强场电磁辐射效应必定与辐射场强幅值相关。在对除阻塞效应以外的强场电磁辐射效应(包括重启、死机或功能紊乱、显示错误等故障)建模或评估时，需分别针对每种效应进行建模，但建模方法是相同的，本发明实施例以重启效应为例进行阐述。

此外，强场电磁辐射信号从其波形特征可以大致分为两类：一是含载波的电磁脉冲串，二是不含载波的瞬态强电磁脉冲辐射。它们的波形特征和持续时间各不相同，对受试装备的影响差异很大，需要分别建立对应的多源电磁辐射效应模型。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例提供了一种多源强场电磁辐射效应预测方法，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤s101：在受试用频装备的多个带外频点上，分别对受试用频装备进行正弦调幅波电磁辐射效应试验和单频连续波电磁辐射效应试验，并获取对应的临界干扰场强有效值。

步骤s102：根据临界干扰场强有效值确定受试用频装备在含载波的多频电磁脉冲串作用下的强场电磁辐射敏感类型。

在一具体实施方式中，如图2所示，可以通过以下几个子步骤实现步骤s102的过程：

步骤s1021：计算每个带外频点对应的正弦调幅波电磁辐射效应临界干扰场强有效值与单频连续波电磁辐射效应临界干扰场强有效值的比值。

步骤s1022：计算比值的平均值。

步骤s1023：判断比值的平均值是否大于或等于预设的比值阈值。当比值的平均值大于或等于预设的比值阈值时，执行步骤s1024；当比值的平均值小于预设的比值阈值时，执行步骤s1025。

步骤s1024：确定受试用频装备为电磁脉冲串场强有效值敏感型用频装备。

步骤s1025：确定受试用频装备为电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备。

在进行电磁脉冲串辐射效应预测时，首先需要确定效应模型的类别和模型参数，依据是受试用频装备的多个带外频点上的正弦调幅波与单频连续波临界干扰场强的有效值之比eame/esine的平均值。计算表明：当eame/esine的平均值≥0.9时，受试装备属于电磁脉冲串场强有效值敏感型用频装备；当0.61<eame/esine的平均值<0.90时，受试装备属于电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备。对于eame/esine的平均值≦0.61的受试用频设备，不适宜采用本发明实施例提供的方法进行电磁脉冲串辐射效应预测。

步骤s103：根据强场电磁辐射敏感类型确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型。

当受试用频装备为电磁脉冲串场强有效值敏感型用频装备时，通过

建立对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型。其中，rci表示受试用频装备的第一电磁脉冲串辐射效应指数；ej0表示受试用频装备在单频电磁辐射作用下的临界干扰场强；ej表示电磁辐射干扰信号的场路耦合系数。

当受试用频装备为电磁脉冲串场强幅值敏感型用频装备时，通过

建立对应的预测模型。其中，rcii表示受试用频装备的第二电磁脉冲串辐射效应指数；uα表示带外多频干扰电平；un表示归一化场强临界值，可以根据eame/esine的平均值并查询表1，从而确定对应的归一化场强临界值。通过查询表1，能够确定定归一化场强临界值un和干扰因子α的值。然后对带外多频干扰场强瞬时值以相应频率的临界干扰场强幅值分别进行归一化，对归一化的频率分量求和，由周期内归一化干扰电平幅值超过uα的比例达到α，求出带外多频干扰电平uα的值。

表1eame/esine对应的归一化场强值和干扰因子

含载波的电磁脉冲串持续时间长，如高功率微波、强射频电磁辐射，其脉冲持续时间总有重合的时候，从电磁辐射效应评估方面看，与相同频率的连续波强场电磁辐射对受试装备的作用大致相同。式(1)或式(2)所示的模型可以用于对电磁脉冲串进行除阻塞效应以外的其他电磁辐射效应评估，例如重启、死机、功能紊乱、显示错误等。

步骤s104：根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和电磁脉冲串辐射效应预测模型，对受试用频装备进行多源强场电磁辐射效应预测。

瞬态强电磁脉冲辐射的突出特点是持续时间短、频谱覆盖范围宽，但波形相对固定，如雷电电磁脉冲辐射、核电磁脉冲辐射、超宽谱电磁脉冲辐射等，这类电磁辐射信号在时域重合的概率很小。

若多源电磁脉冲辐射场强分别为ei(t)，对应的受试装备临界干扰场强幅值分别为eim，则第i个辐射源对受试装备强场电磁脉冲效应指数的贡献分量为ei(t)/eim，多源电磁脉冲场共同作用于受试装备时，强场电磁脉冲效应指数r(t)随时间变化：

以时变效应指数的最大幅值作为多源强场电磁脉冲效应指数rp，给出受试装备多源强场电磁脉冲效应模型，如式(4)所示：

其中，rp表示受试用频装备的瞬态强场电磁脉冲辐射效应指数；ei(t)表示多源电磁脉冲辐射场强；eim表示对应的受试装备临界干扰场强幅值。式(4)所示的模型可以用于对瞬态强场电磁脉冲进行除阻塞效应以外的其他电磁辐射效应评估，例如重启、死机、功能紊乱、显示错误等。

在一具体实施方式中，如图2所示，可以通过以下几个子步骤实现步骤s104的过程：

步骤s1041：根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和电磁脉冲串辐射效应预测模型，计算受试用频装备的多源强场电磁脉冲综合效应指数。

步骤s1042：判断多源强场电磁脉冲综合效应指数是否大于或等于预设的指数阈值。当多源强场电磁脉冲综合效应指数大于或等于预设的指数阈值时，执行步骤s1043；当多源强场电磁脉冲综合效应指数小于预设的指数阈值时，执行步骤步骤s1044。

步骤s1043：确定受试用频装备会出现对应的强场电磁脉冲效应。

步骤s1044：确定受试用频装备能够正常工作。

工作于强场电磁辐射环境中的用频装备，既可能遭遇含载波的电磁脉冲串强场电磁辐射，也可能遭遇瞬态强场电磁脉冲，甚至两者的共同作用。在含载波的电磁脉冲串和瞬态强场电磁脉冲辐射作用下，两种不同特征的电磁脉冲对受试用频装备多源强场电磁脉冲效应指数的贡献分别按式(1)或式(2)，以及式(4)计算，则多源强场电磁脉冲综合效应指数为：

rcp＝rc+rp(5)

式中rc代表根据受试装备强场电磁辐射敏感类型计算的电磁脉冲串多源强场电磁辐射效应指数rcⅰ或rcⅱ。若rcp≥1，则受试装备会出现给定的强场电磁脉冲效应；若r<1，则受试装备能够正常工作。

本发明实施例提供的多源强场电磁辐射效应预测方法，根据强场电磁辐射信号在波形特征和持续时间上的差异，将强场电磁辐射信号分为含载波的电磁脉冲串和不含载波的瞬态强电磁脉冲辐射，并分别建模对电磁脉冲串和瞬态强电磁脉冲进行辐射效应建模，从而实现对强电磁辐射引起的重启、死机、功能紊乱及显示错误等故障的评估。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本发明实施例还提供了一种多源强场电磁辐射效应预测装置，如图3所示，该装置可以包括：试验单元301、模型确定单元302和预测单元303。

其中，试验单元301用于在受试用频装备的多个带外频点上，分别对受试用频装备进行正弦调幅波电磁辐射效应试验和单频连续波电磁辐射效应试验，并获取对应的临界干扰场强有效值；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s101所述。

模型确定单元302用于根据临界干扰场强有效值确定受试用频装备在含载波的多频电磁脉冲串作用下的强场电磁辐射敏感类型；以及用于根据强场电磁辐射敏感类型确定对应的电磁脉冲串辐射效应预测模型；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s102至步骤s103所述。

预测单元303用于根据瞬态强场电磁脉冲辐射效应预测模型和电磁脉冲串辐射效应预测模型，对受试用频装备进行多源强场电磁辐射效应预测；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s104所述。

本发明实施例还提供了一种终端设备，如图4所示，该终端设备可以包括处理器401和存储器402，其中处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器401可以为中央处理器(centralprocessingunit，cpu)。处理器401还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器402作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的多源强场电磁辐射效应预测方法对应的程序指令/模块(例如，图3所示的试验单元301、模型确定单元302和预测单元303)。处理器401通过运行存储在存储器402中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的带外多频非互调电磁辐射阻塞效应预测方法。

存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器401所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器401。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述处理器401执行时，执行如图1至图2所示实施例中的多源强场电磁辐射效应预测方法。

上述终端设备具体细节可以对应参阅图1至图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-statedrive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。