[发明专利]利用小波变换提取电磁泄漏信号的电磁环境测试系统

说明书

技术领域

本发明属于电磁环境测试系统，特别是利用小波变换提取电磁泄漏信号的电磁环境测试系统。

背景技术

信息技术设备在工作时会产生较强的电磁辐射，可能导致其所处理或存储的重要数据信息产生严重的泄漏。因此，在一些重要场合，电磁信号的测量、环境的实时监测对于有效监控并去除辐射泄漏而导致的信息泄漏隐患具有非常重要的作用，也越来越受到人们的重视。

目前在电磁辐射检测以及电磁兼容方面的自动测试多是基于标准实验室环境下的标准规范化测试，多关心发射幅值是否超标，但并不关心超标信号的自动提取、特性分析，不能满足信息泄漏预测与防护领域的泄漏信号检测需求。尤其是在实际应用电磁环境下对信息泄漏信号的检测与提取仍以人工测试为主，测试过程的执行、信号的提取分析等均由值守人员完成，主观性较强，且人为观察不易分辨一些微弱的电磁信号，造成一些信号的误判和漏报等。在电磁环境的监测方面，则多集中在用于台站选址时的多空间点测试，而未考虑在不同时间的动态变化特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便、科学准确的利用小波变换提取电磁泄漏信号的电磁环境测试系统，实现电磁信号的自动测试与提取、电磁环境的自动监测与分析。

本发明的目的是这样实现的，利用小波变换提取电磁泄漏信号的电磁环境测试系统，其特征是，包括：

宽带天线，用于接收电磁环境或电子设备周围的泄漏电磁场信号，将其转变为电压信号；

频谱仪，对天线传送过来的信号进行采集、滤波、检波，将连续信号转变为数字处理信号；

带有GPIB卡的测控计算机包括加载的电磁环境测试控件，用于控制频谱仪按设定参数输出信号；用于对得到的采集信号进行处理。

所述的天线是一组覆盖频率为10KHz～～18GHz的天线组，并提供天线校准因子给测试软件。

所述的频谱仪包括一个与测控计算机连接的通讯接口，该通讯接口与安装在测控计算机上的GPIB卡相连，负责数据的传输。

所述的用于控制频谱仪按设定参数输出信号中的设定参数是测控计算机向频谱仪发出的测试的频率范围、参考电平、扫描次数；按设定参数输出信号是频谱仪依据频率范围、参考电平、扫描次数采集宽带天线的电磁功率电平数据传输给测控计算机。

所述的电磁环境测试控件至少包括电磁泄漏信号检测及电磁环境动态监测两大功能模块；其中电磁泄漏信号检测模块，用于实现对电磁泄漏信号的分级报警、信号提取、无线电特征分析；电磁环境动态监测模块用于实现电磁环境连续扫描、电磁环境变化动态分析。

所述的对采集信号进行处理的流程步骤：至少一个利用小波变换和基于概率确定背景阈值的方法进行电磁信号的提取，至少一个利用互相关算法分析电磁环境的动态特性。

所述的利用小波变换和基于概率确定背景阈值的方法其过程如下：

1)采用db3的低频分解滤波器ld和高频分解滤波器hd对频谱仪传送给计算机的采样信号S进行四层分解，分解成高频系数CD1，CD2，CD3，CD4和低频系数CA1，CA2，CA3，CA4；

2)分别对高频系数CD1，CD2，CD3，CD4进行滤波处理，采用软阈值公式：

thr=σ2ln(n)/0.6745,]]>

式中：thr为计算后得到的软阈值，n为采样点个数，σ为信号S的标准差。

滤波的高频系数公式为：