[发明专利]基于信号差值改善辐射电磁干扰混合信号盲源分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁兼容测试领域，具体涉及一种基于信号差值改善辐射电磁干扰混合信号盲源分离的方法。

背景技术

根据GJB151A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的规定，电磁兼容测试分为电磁干扰（EMI）测试和电磁敏感（EMS）测试两大部分，其中电磁干扰测试又分为传导发射试验和辐射发射试验两部分。其中传导发射试验考察在交、直流电源线上存在的、由被试品产生的干扰信号，而辐射发射试验考察被测设备经空间发射的信号。辐射发射试验是指被试品中的某个部件、天线、电缆或者连接件辐射出来的、通过空间传播的有意或无意的电磁能量。

如附图1所示，现有的电磁辐射发射测试系统一般由接收天线、测量接收机和数据记录装置组成。系统中接收天线用于接收电磁辐射干扰电压，测量接收机一方面用于接收天线收到的电磁辐射干扰电压，另一方面对接收到的电磁辐射干扰电压经天线系数修正为相应的电场强度输出给数据记录装置，数据记录装置用于记录数据序列。

对于具有干扰源信号类型未知、数目未知、混合方式未知特点的辐射电磁干扰源，现有的辐射测试面临着较大的困难。而盲源分离理论具有无需知道源信号、无需知道源信号混合方式，仅从混合后的测试信号即可分离出源信号的特点，这与此类源信号的电磁干扰测试问题十分匹配。因此选用盲源分离理论解决现实存在的辐射电磁干扰测试问题是十分合适的。而盲源分离理论中，独立分量分析方法是使用较多的方法。

在使用测量接收机采集电磁干扰混合信号时，无法采集电磁干扰混合信号的时间信息，这使得现有测试手段对电磁干扰混合信号的盲源分离效果有限，电磁干扰测试的准确度不够理想。

发明内容

本发明针对目前电磁辐射发射测试中使用测量接收机采集电磁干扰混合信号时，无法采集电磁干扰混合信号的时间信息，使得对电磁干扰混合信号的盲源分离效果有限，电磁干扰测试的准确度不高的问题，提供了一种基于信号差值改善辐射电磁干扰混合信号盲源分离的方法。

本发明提供的一种基于信号差值改善辐射电磁干扰混合信号盲源分离的方法，包括如下步骤：

步骤一：在测试空间中设置M个测试位置，用于放置接收天线，以接收空间中辐射的电磁干扰混合信号；天线位置距被试品的距离按照相应标准要求设定；

步骤二：首先，在每个测试位置对背景噪声进行测试，在第i个测试位置测试的背景噪声信号为然后，在每个测试位置对被试品进行辐射发射测试，在第i个测试位置测试的混合信号为a_i为被试品本身发射出的电磁干扰混合信号与背景噪声信号的混合信号；

步骤三：以a_i(i＝1,2,…,M)与n_i(i＝1,2,…,M)为参考量输入自适应滤波器，利用混合信号中的背景噪声信号与单独测试得到的背景噪声信号具有相关性，滤除混合信号中的背景噪声信号，得到被试品自身发射的电磁干扰混合信号x_i(i＝1,2,…,M)；

步骤四：将滤除背景噪声信号后的各个测试位置的电磁干扰混合信号组合成联合矩阵X=[x₁,x₂…x_M]^T；

步骤五：构建信号差值矩阵对联合矩阵X进行差值处理，得到新矩阵Z=BX。

步骤六：以Z为电磁干扰混合信号矩阵，利用独立分量分析方法做盲源分离。

本发明的优点和积极效果在于：

（1）不改变测试信号性质，在各组测试信号之间挖掘信息以改善分离效果；

（2）弱化信号中变化微弱信息，凸显信号中变化剧烈信息，提高了电磁干扰混合信号盲源分离的分离准确度；

（3）提升了电磁干扰混合信号盲源分离的分离速度。

附图说明

图1是常规电磁辐射发射测试系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中三个辐射源信号波形图；

图3是本发明实施例中实测测试现场布局示意图；

图4是本发明实施例中实测下5个位置的混合信号波形图；

图5是本发明实施例中实测下5个位置滤除背景噪声后的信号波形图；

图6是本发明实施例中实测下5个位置差值处理之后的信号波形图；

图7是本发明实施例中实测下分别直接处理与差值后处理的信号波形图；

图8是本发明改善辐射电磁干扰混合信号盲源分离方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的方法进行详细说明。