一种基于时频分析的同频辐射噪声源诊断方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于时频分析的同频辐射噪声源诊断方法，用于分离出不同的辐 射噪声源。属于电气工程和电磁兼容领域。
【背景技术】
[0002] 随着高速数字电路的不断发展，电路中常出现严重的辐射噪声。为了有效抑制电 子设备产生的辐射噪声，有必要确定引起辐射噪声超标的辐射噪声源。由于电子设备存在 大量的非线性器件，各种非线性器件都可能产生辐射噪声，因此辐射噪声源的诊断十分困 难。按照辐射噪声产生的机理可以将辐射噪声源分为同频辐射噪声源和非同频辐射噪声 源，其中同频辐射噪声源是指2个或2个以上电子器件产生的高频噪声在同一频率的叠加； 非同频辐射噪声源是电子器件产生的高频噪声在不同频率的叠加。对于同频辐射噪声源而 言，某频点对应的辐射噪声是由2个或2个以上电子器件高频噪声在该频点作用的叠加；而 非同频辐射噪声源的某频点对应的辐射噪声近由1个电子器件高频噪声引起的。
[0003] 现有辐射源诊断与测试方法，是利用EMI接收机、电波暗室和远场天线能 够确定非同频辐射噪声源，但无法诊断出同频辐射噪声源。此外，中国发明专利（ZL 200810242655. 4)公开了一种《诊断辐射EMI机理的实验台及辐射EMI机理的简易诊断方 法》，能够通过测量近场波阻抗，判定辐射噪声源的机理，包括共模噪声和差模噪声，但该专 利技术也无法诊断出同频辐射噪声源。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了一种基于时 频分析的同频辐射噪声源诊断方法。先利用多通道高速数字示波器同时测量被测电路在不 同场点产生的辐射噪声时域信号，再利用信号分析方法得到辐射噪声的时频二重域信号， 然后根据超标频点的大小提取辐射噪声超标频率的时域信号，最后利用非线性信号分离算 法确定辐射噪声源的分量，分离出不同的辐射噪声源，从而实现同频辐射噪声源的有效诊 断，有助于降低电子设备产生的辐射噪声。
[0005] 本发明一种基于时频分析的同频辐射噪声源诊断方法，其步骤如下： 第一步：利用多通道高速数字示波器和近场磁场探头同时测量被测电路在两个不同位 置产生的辐射磁场，测量结果分别为4(0、4(0, 4(0和4(0为时间t的函数。4(6 为测试场点A测量得到的辐射磁场时域信号，^ 为测试场点B测量得到的辐射磁场时域 信号。
[0006] 第二步：对4(6按式（1)进行信号处理，得到% 6
【主权项】
1. 一种基于时频分析的同频福射噪声源诊断方法，其步骤如下： 第一步；利用多通道高速数字示波器和近场磁场探头同时测量被测电路在两个不同位 置产生的福射磁场，测量结果分别为U)、U)，U)和U)为时间巧勺函数。 2. U)为测试场点A测量得到的福射磁场时域信号，U)为测试场点B测量得到的 福射磁场时域信号； 第二步：对U)按下式进行信号处理，得到(W，幻
式中，疋rw，^为XiU)变换后的时频信号，W为角频率，试/虚部单位，巧3时间，r为被积函数，u(r-f)为有限时窗信号； 第S步：对^U)按下式进行信号处理，得到乂2 (W，幻
式中，为XsU)变换后的时频信号，W为角频率，巧3时间，r为被积函数， ?(r-f)为有限时窗信号； 第四步；令上述两个公式中的《等于福射噪声超标点对应的角频率，得到和 -定义矩阵.'I 付'.化的',叫； 第五步：设随机权向量膊]初始值为正态分布矩阵，其均值为0,方差为1 ; 第六步；令非二次函数G任;为
式中，1:5'0^- 2是常数，cosh为双曲余弦函数，Ig为W10为底的对数，劝函数的自 变量，其中G任;的导数为g任；
式中，分3自变量，tanh为双曲正切函数； 第^；：l步；令第n次迭代的随机权向量叱为
式中，幼均值函数，If:,为第n-1次迭代中随机权向量取_,的转置，A矩阵与第四步 中的定义相同，g涵数的定义为公式（4)相同，g'是涵数的导数，具体为：
式中，sec为正割函数； 第八步；重复步骤六和^；：，直至随机权向量词女敛； 第九步：福射噪声源的分量TiU)和_72(幻为
【专利摘要】本发明涉及一种基于时频分析的同频辐射噪声源诊断方法，用于分离出不同的辐射噪声源分量。本发明先利用多通道高速数字示波器同时测量被测电路在不同场点产生的辐射噪声时域信号，再利用信号分析方法得到辐射噪声的时频二重域信号，然后根据超标频点的大小提取辐射噪声超标频率的时域信号，最后利用非线性信号分离算法确定辐射噪声源的分量，从而实现同频辐射噪声源的有效诊断。本发明用于医疗器械设备、电力设备、大功率变流器、汽车电子、轨道交通装备、网络通讯设备等电子设备中，能够有效诊断出相关电子设备辐射噪声超标的原因，为后续辐射噪声抑制提供理论和实践依据，从而使相关电子设备通过GB 9254、GB 4824、YY0505等电磁兼容标准检测。
【IPC分类】G01R29-26
【公开号】CN104849575
【申请号】CN201510270401
【发明人】颜伟, 丁锦辉, 王恩荣, 余劲, 汤强, 王钦, 王沈晟, 曹锦成
【申请人】南京师范大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月25日