一种EMI接收机信号转化方法、装置及存储介质与流程

一种emi接收机信号转化方法、装置及存储介质
技术领域
1.本发明涉及选频测量仪领域，尤其涉及一种emi接收机信号转化方法、装置及存储介质


背景技术：

2.emi接收机也叫电磁干扰测量仪，是电磁兼容性测试中应用最广、最基本的测量仪器。emi接收机是测量干扰发射的一个主要仪器。它实质上是一种选频测量仪，能将由传感器输入的干扰信号中预先设定的频率分量以一定通频带选择出来，并予以记录，连续改变设定频率便能得到该信号的频谱。可以把emi接收机看作是一个可调谐的，可改变频率的，可精密测量幅度的电压计。
3.现有技术的emi接收机准峰值检波器模型方法，不能同时计算不同频率点的峰值和平均值。需要对于不同频率点重复进行计算，计算量大。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种emi接收机信号转化方法、装置及存储介质，以解决emi接收机不能同时计算不同频率点的峰值和平均值的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种emi接收机信号转化方法，包括：获取时域离散数据信号；
6.根据预设的转化模型对所述时域离散数据信号进行数据转化，以使所述转化模型对所述时域离散数据信号进行快速傅里叶变换，得到若干个待测频率点，并根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待测频率点进行选频，得到若干个预设频率的待测信号，并根据预设的选频后谐波分量的幅值、相位和角速度，计算所述待测信号的表达公式，根据所述表达公式，计算对应的包络线的公式，并对所述包络线进行等份采样，通过预设的平均值检波算法和峰值检波算法，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱。
7.作为优选方案，本技术根据预设的频率数据和模拟出的通带选频特性曲线，将待测频点输入if滤波器进行选频，选出不同频率点的待测信号，再通过平均值检波模型和峰值检波模型同时计算出不同频率点的峰值和平均值。实现了使用emi接收机对输入信号同时计算出不同频率点的峰值和平均值，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
8.作为优选方案，所述预设的通带选频特性曲线，具体为：
9.根据预设的上下限要求、频带宽、修正系数和高斯函数，对if滤波器的通带特性曲线进行模拟，确定if滤波器的通带选频特性曲线。
10.作为优选方案，本技术通过频带宽、修正系数和高斯函数模拟通带选频特性曲线，不同的emi接收机，其修正系数不相同，需要通过实际测试后进行数据拟合确定。不同的emi接收机可以模拟出适用于自身的通带选频特性曲线，提高使用性和精确度。
11.作为优选方案，所述根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待测频率点进行选频，得到若干个预设频率的待测信号，具体为：
12.设置if滤波器频率范围为9khz-108mhz，将所述频率范围分成三段，分别为9khz-150khz、150khz-30mhz、30mhz-108mhz；其中，扫描步长分别为100hz、4khz、40khz；
13.在三段频率范围内，if滤波器对待测频率点进行扫描，待测频率点通过if滤波器的幅频特性不衰减，根据预设的通带选频特性曲线，其余频率点通过if滤波器后进行不同程度地衰减，获得若干个预设频率的待测信号。
14.作为优选方案，本技术设置频率范围为9khz-108mhz，范围比较大，可以在该范围内选取不同的待测频率点，以使emi接收机在范围比较大的频率范围内，同时测量多个不同频率点的数据，待测频率点通过if滤波器的幅频特性不衰减，其余频点通过if滤波器后迅速衰减，得到不同频率点的待测信号。实现了同时测量多个不同频率点的数据，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
15.作为优选方案，所述根据预设的选频后谐波分量的幅值、相位和角速度，计算所述待测信号的表达公式，具体为：
16.获取选频后每个频率分量的待测信号的幅值、相位和角速度，计算出每个谐波分量的表达式，将所述每个谐波分量的表达式相加，得到所述待测信号的表达公式。
17.作为优选方案，本技术对每个预设的频率点的信号都进行表达式的计算，获取了所有不同频率点的信息，从而算出整体包络线的表达式，可以同时在包络线上获取不同频率点的平均值和最大值，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
18.作为优选方案，所述对所述包络线进行等份采样，通过预设的平均值检波算法和峰值检波算法，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱，具体为：
19.对包络线进行n等份采样，得到若干采样数据，将若干所述采样数据输入预设的平均值检波算法和峰值检波算法中，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱；
20.所述平均值检波算法和峰值检波算法为：
[0021][0022]
其中，v
peak
为峰值，v
ave
为平均值，ei为包络线。
[0023]
作为优选方案，本技术通过平均值检波算法和峰值检波算法在包络线获取不同频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱，实现了emi接收机同时计算不同频率点的峰值和平均值。
[0024]
相应地，本专利还提出一种emi接收机信号转化装置，其特征在于，包括：数据预处理模块、选频模块和计算模块；
[0025]
其中，数据预处理模块用于对输入的时域离散数据信号进行快速傅里叶变换，得到若干个待测频率点；
[0026]
选频模块用于根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待
测频率点进行选频，得到若干个预设频率的待测信号；
[0027]
计算模块用于根据预设的选频后谐波分量的幅值、相位和角速度，计算所述待测信号的表达公式，根据所述表达公式，计算对应的包络线的公式，并对所述包络线进行等份采样，通过预设的平均值检波算法和峰值检波算法，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱。
[0028]
作为优选方案，本技术的emi接收机建模装置根据预设的频率数据和模拟的通带选频特性曲线，将待测频点输入if滤波器进行选频，选出不同频率点的待测信号，再通过平均值检波算法和峰值检波算法同时计算出不同频率点的峰值和平均值，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
[0029]
作为优选方案，所述预设的通带选频特性曲线，具体为：
[0030]
根据预设的上下限要求、频带宽、修正系数和高斯函数，对if滤波器的通带特性曲线进行模拟，确定if滤波器的通带选频特性曲线。
[0031]
作为优选方案，本技术通过频带宽、修正系数和高斯函数模拟通带选频特性曲线，不同的emi接收机，其修正系数不相同，需要通过实际测试后进行数据拟合确定。不同的emi接收机可以模拟出适用于自身的通带选频特性曲线，提高使用性和精确度。
[0032]
作为优选方案，所述根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待测频率点进行选频，得到若干个预设频率的待测信号，具体为：
[0033]
设置if滤波器频率范围为9khz-108mhz，将所述频率范围分成三段，分别为9khz-150khz、150khz-30mhz、30mhz-108mhz；其中，扫描步长分别为100hz、4khz、40khz；
[0034]
在三段频率范围内，if滤波器对待测频率点进行扫描，待测频率点通过if滤波器的幅频特性不衰减，根据预设的通带选频特性曲线，其余频率点通过if滤波器后进行不同程度地衰减，获得若干个预设频率的待测信号。
[0035]
作为优选方案，本技术设置频率范围为9khz-108mhz，范围比较大，可以在该范围内选取不同的待测频率点，以使emi接收机在范围比较大的频率范围内，同时测量多个不同频率点的数据，待测频率点通过if滤波器的幅频特性不衰减，其余频点通过if滤波器后迅速衰减，得到不同频率点的待测信号。实现了同时测量多个不同频率点的数据，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
[0036]
作为优选方案，所述对所述包络线进行等份采样，通过预设的平均值检波算法和峰值检波算法，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱，具体为：
[0037]
对包络线进行n等份采样，得到若干采样数据，将若干所述采样数据输入预设的平均值检波算法和峰值检波算法中，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱；
[0038]
所述平均值检波算法和峰值检波算法为：
[0039][0040]
其中，vpeak为峰值，vave为平均值，ei为包络线。
[0041]
作为优选方案，本技术通过平均值检波算法和峰值检波算法在包络线获取不同频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱，实现了emi接收机同时计算不同频率点的峰值和平均值。
[0042]
相应地，本专利还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如本发明内容中所述的emi接收机信号转化方法。
附图说明
[0043]
图1是本发明提供的emi接收机信号转化方法的一种实施例的流程示意图；
[0044]
图2是本发明提供的emi接收机信号转化方法的预设的上下限要求的一种实施例的示意图；
[0045]
图3是本发明提供的emi接收机信号转化方法进行选频的一种实施例的原理示意图；
[0046]
图4是本发明提供的emi接收机信号转化装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0047]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
实施例一
[0049]
请参照图1，为本发明实施例提供的一种emi接收机信号转化方法，包括以下步骤s101-s102：
[0050]
步骤s101：获取时域离散数据信号。
[0051]
在本实施例中，时域离散数据信号通过电路仿真软件进行电路仿真得到。
[0052]
步骤s102：根据预设的转化模型对所述时域离散数据信号进行数据转化，以使所述转化模型对所述时域离散数据信号进行快速傅里叶变换，得到若干个待测频率点，并根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待测频率点进行选频，得到若干个预设频率的待测信号，并根据预设的选频后谐波分量的幅值、相位和角速度，计算所述待测信号的表达公式，根据所述表达公式，计算对应的包络线的公式，并对所述包络线进行等份采样，通过预设的平均值检波算法和峰值检波算法，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱。
[0053]
在本实施例中，所述预设的通带选频特性曲线，具体为：
[0054]
根据预设的上下限要求、频带宽、修正系数和高斯函数，对if滤波器的通带特性曲线进行模拟，确定if滤波器的通带选频特性曲线。
[0055]
其中，参考图2，预设的上下限要求为cispr 16-1-1规定的通带上下限。
[0056]
模拟通带特性曲线的公式为：
[0057][0058]
其中，g
if
为高斯函数，r为修正系数，rbw为频带宽，f
if
为if滤波器的预设频率。
[0059]
在本实施例中，参考图3，根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待测频率点进行选频，具体为：
[0060]
设置if滤波器频率范围为9khz-108mhz，将所述频率范围分成三段，分别为9khz-150khz、150khz-30mhz、30mhz-108mhz；其中，扫描步长分别为100hz、4khz、40khz；
[0061]
在三段频率范围内，if滤波器对待测频率点进行扫描，待测频率点通过if滤波器的幅频特性不衰减，根据预设的通带选频特性曲线，其余频率点通过if滤波器后进行不同程度地衰减，获得若干个预设频率的待测信号。
[0062]
在本实施例中，根据预设的选频后谐波分量的幅值、相位和角速度，计算所述待测信号的表达公式，具体为：
[0063]
设ak、φk和ωk是选频后k次谐波分量的幅值、相位和角速度，且n为选频后信号包含的频率分量总数量，获取选频后每个频率分量的待测信号的幅值、相位和角速度，计算出每个谐波分量的表达式为：
[0064][0065]
对应的包络线为公式为：
[0066][0067]
在本实施例中，对包络线进行n等份采样，得到e1，e2，
…
，en一系列采样数据，将若干采样数据输入预设的平均值检波算法和峰值检波算法中，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱。
[0068]
平均值检波算法和峰值检波算法为：
[0069][0070]
其中，v
peak
为峰值，v
ave
为平均值，ei为包络线。
[0071]
实施本发明实施例，具有如下效果：
[0072]
本技术根据预设的频率数据和模拟出的通带选频特性曲线，将待测频点输入if滤波器进行选频，选出不同频率点的待测信号，再通过平均值检波模型和峰值检波模型同时计算出不同频率点的峰值和平均值。实现了使用emi接收机对输入信号同时计算出不同频率点的峰值和平均值，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
[0073]
实施例二
[0074]
相应地，请参照图4，为本发明实施例提供的一种emi接收机信号转化装置，包括数据预处理模块201、选频模块202和计算模块203；
[0075]
其中，数据预处理模块201用于对输入的时域离散数据信号进行快速傅里叶变换，得到若干个待测频率点；
[0076]
选频模块202用于根据预设的频率范围和预设的通带选频特性曲线，对若干个所述待测频率点进行选频，得到若干个预设频率的待测信号；
[0077]
计算模块203用于根据预设的选频后谐波分量的幅值、相位和角速度，计算所述待测信号的表达公式，根据所述表达公式，计算对应的包络线的公式，并对所述包络线进行等份采样，通过预设的平均值检波算法和峰值检波算法，计算出若干个不同待测频率点下的平均值和最大值，输出若干个不同所述待测频率点下的平均值频谱和峰值频谱。
[0078]
上述的emi接收机信号转化装置可实施上述方法实施例的emi接收机信号转化方法。上述方法实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本技术实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
[0079]
实施本发明实施例，具有如下效果：
[0080]
本技术的emi接收机建模装置根据预设的频率数据和模拟的通带选频特性曲线，将待测频点输入if滤波器进行选频，选出不同频率点的待测信号，再通过平均值检波算法和峰值检波算法同时计算出不同频率点的峰值和平均值，不需要对于不同频率点重复进行计算，降低了计算量。
[0081]
实施例三
[0082]
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项实施例所述的emi接收机信号转化方法。
[0083]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
[0084]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
[0085]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
[0086]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。所述存储器可主要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、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0087]
其中，所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0088]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。