EMI测试中的背景噪声消除技术研究

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随着电子与通信技术的高速发展,越来越多的电子设备被普及到了人民的日常生活之中,由此带来的还有愈加严重的电磁干扰问题。为保证电子设备可在干扰下正常使用,厂家需要对其上市销售的设备进行EMI检测。检测时若无法保证测试的可靠性,则无法获得设备准确的电磁特性,故而需要对测试得到的信号进行噪声压制,还原真实的设备电磁信号特征。本论文针对这类问题,研究EMI测试中背景噪声的消除技术。本文总结研究了EMI测试的技术,分析了可能的测试场景以及其对应环境下不同的测试方案。考虑到不同的EMI测试环境可能出现的干扰,对由此产生的几种主要噪声进行了研究。再此基础上,通过对数种干扰抑制技术进行分析,选择了虚拟暗室技术并以此为基础设计了噪声压制的方案,同时采用软件方法进行了测试与验证。论文的工作包括以下部分:基于自适应理论噪声的对消器设计。本文考虑到测试场景的变化,为应对不同性质的各类噪声,选择了自适应方法对时变非平稳干扰进行处理。采用基于不同方式最小化代价函数的两类自适应滤波方法,对其去噪能力进行了理论上研究分析。考虑到硬件设备在物理条件上的限制,对算法结构进行了改造,使其可以在线接收噪声并实时处理。最后为了验证其效果还进行了仿真验证。采用核方法的非线性噪声压制器设计。考虑到EMI检测中常存在非线性的噪声问题,此时常规自适应算法对其处理效果不佳,本文在之前研究的基础上引入了核方法对非线性信号进行处理。从数学角度上,本文通过引入RKHS以及核的概念,从理论上证明了其具有解决非线性问题的能力,同时为了保证其在实际中的应用,采用了将算法实用化的核技巧。并通过研究使用表示定理保证了其将各类非线性信号转换为线性信号组合的能力。为处理不同类型的信号,本文还分析了性质各异的几种核函数。随后比较了传统自适应方法与核自适应方法的异同,推导了核算法的计算步骤,并对其进行了仿真验证,证明了其相对于传统算法的优越性。最后软件仿真的结果证实了前面所述算法方案的可行性,表明了其能够正常工作达到了预期目标。
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