[发明专利]一种软件驱动的电磁环境闭环生成系统及方法

权利要求书

1.一种软件驱动的电磁环境闭环生成系统，其特征在于，该系统包括电磁环境物理模拟单元、电磁环境监测单元和闭环控制软件；其中：

电磁环境物理模拟单元，用于模拟发射宽频段的信号，宽频段的覆盖由不同频段的发射通道组合而成；

电磁环境监测单元，用于对电磁环境物理模拟单元发射的信号进行监测；

闭环控制软件，通过有线或无线方式将电磁环境物理模拟单元、电磁环境监测单元组网控制，实现对电磁环境物理生成单元和电磁环境监测单元统一控制；通过将电磁环境监测单元的监测数据实时反馈至控制软件，利用闭环控制方法实现指定位置的电磁环境强度的快速生成。

2.根据权利要求1所述的软件驱动的电磁环境闭环生成系统，其特征在于，所述电磁环境物理模拟单元包括：矢量信号源、功率放大器、发射天线和附件；或采用特制、集成的电子组件。

3.根据权利要求1所述的软件驱动的电磁环境闭环生成系统，其特征在于，所述电磁环境监测单元则包括：接收天线、频谱仪或接收机，并通过射频电缆实现彼此之间的物理连接。

4.根据权利要求1所述的软件驱动的电磁环境闭环生成系统，其特征在于，所述闭环控制软件中，无线方式连接时使用频率避开生成电磁环境的频段范围，或采取非射频信号的无线连接方式，非射频信号的无线连接方式包括超声波。

5.根据权利要求3所述的软件驱动的电磁环境闭环生成系统，其特征在于，所述电磁环境监测单元的接收天线布置于受试区域中间，根据受试设备EUT的布置位置或所处环境灵活调整；在复杂外场条件下，布置于EUT的旁侧，且接收天线不遮挡EUT的主体部分、且接收天线和EUT均处于电磁环境物理模拟生成单元的发射天线3dB波束宽度内，同时接收天线与电磁环境物理生成系统的发射天线实现基本对准，保证两者均在在对方的3dB波束宽度之内；在局部内场条件下，特殊条件下将EUT移出受试区域，在利用电磁环境闭环生成系统完成电磁环境校准后，再将EUT放入受试区域进行后续试验。

6.一种软件驱动的电磁环境闭环生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在电磁环境生成过程中设置无调制的载波信号；

通过电磁环境闭环控制软件设置电磁环境监测单元的频谱仪的分辨率带宽；

根据受试位置处的电场强度设定目标值、实际值；并结合电磁环境监测单元的接收天线天线系数、线缆损耗、频谱仪接收幅度，电磁环境物理生成单元的电平设置值，得到目标处场强与电磁环境监测单元测量的频谱仪接收幅度之间的关系；

任意设置电磁环境物理模拟单元中信号源输出幅度，通过一定时间监测电磁环境监测单元中频谱仪的读数，闭环控制软件通过将监测值与设定值对比，未满足设定精度时则利用迭代公式不断修正电磁环境物理模拟单元的输出；

每次修正电磁环境物理模拟单元中信号源输出幅度后，均进行监测值与设定值的比较，当两者之差小于设定精度，表示此时受试区域已达到的指定场强。

7.根据权利要求1所述的软件驱动的电磁环境闭环生成方法，其特征在于，该方法中：

受试位置处的电场强度设定目标值为E₀，单位为dBμV/m，实际值为E₁，单位为dBμV/m；电磁环境监测单元的接收天线天线系数为AF₁，单位为dB/m、线缆损耗为L₁、频谱仪接收幅度为P_r，单位为dBm，电磁环境物理生成单元的电平设置值为P_t，单位为dBm，目标处场强E₁与电磁环境监测单元测量的P_r之间的关系可以由下式得到E₁＝P_r+107+AF₁+L₁。

8.根据权利要求1所述的软件驱动的电磁环境闭环生成方法，其特征在于，该方法中：

任意设置电磁环境物理模拟单元中信号源输出幅度P_t，通过一定时间监测电磁环境监测单元中频谱仪的读数P_r，闭环控制软件通过将监测值与设定值对比，未满足设定精度时，即|E₁-E₀|小于某设定值，则利用以下迭代公式不断修正电磁环境物理模拟单元的输出P_t，括号内表示第几次校准或生成过程：

Pt(k)＝Pt(k-1)+K₁*(e(k-1)-e(k-2))+K₂*e(k-1)

上式中k＝2，...n，P_t(1)即是信号源幅度的初始值，为任意设置；e表示目标场强值E₀和实际场强值E₁之差，即e＝E₀-P_r-107-AF₁-L₁，e(k)表示第k次目标场强值E₀和实际场强值E₁之差，e(0)＝0；P_t(k)表示第k次信号源设置的幅度值，K₁和K₂分别表示反馈系数，不大于1。