电工理论与新技术
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基于时-频变换的电磁干扰频谱测试方法
张向明1 , 李建轩1, 2 , 赵治华1 , 孟进1 , 张磊1
1. 海军工程大学舰船综合电力国防科技重点实验室 武汉 430033;
2. 海军电磁兼容研究检测中心 上海 200235
Electromagnetic Interference Spectrum Measurement Method Base on Time-Frequency Domain Transformation
Zhang Xiangming1 , Li Jianxuan1, 2 , Zhao Zhihua1 , Meng Jin1 , Zhang Lei1
1. National Key Laboratory of Science and Technology on Vessel Integrated Power System Naval University of Engineering Wuhan 430033 China;
2. EMC Research and Measurement Center of Navy Shanghai 200235 China
摘要 为了解决干扰接收机测量短时变频干扰信号频谱代价过高的问题,在分析干扰接收机基本原理的基础上,提出基于时-频变换的干扰频谱测试方法。使用低噪声存储示波器和干扰测量探头获取被测干扰信号的时域波形,然后,通过时-频变换分析其频谱。指出基于时-频变换方法测试干扰频谱的难点与关键技术,给出了解决方法,并通过多种信号进行实验验证。结果表明,所提出的测试方法能够准确获取被测对象的干扰频谱,测试短时变频干扰信号的代价较小。
关键词 :
电磁干扰 ,
频谱 ,
测试方法 ,
短时变频 ,
时-频变换
Abstract :The cost is too high when measuring short-time and frequency-conversion Interference signals with the electromagnetic interference (EMI) receiver. To solve this problem, this paper presented a novel measurement method base on time-frequency domain transformation. The time domain waveform of the interference signal is firstly obtained by measurement detector and oscilloscope, and then the frequency spectrum of the captured waveform is analyzed based on time-frequency domain transformation. The experiment result indicates that the result get by the measurement method presented in this paper match well with the result tested by the EMI receiver.
Key words :
Electromagnetic interference
frequency spectrum
measurement method
short-time and frequency-conversion
time-frequency domain transformation
收稿日期: 2015-03-31
出版日期: 2016-08-18
基金资助: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB035601)和国家自然科学基金(51177172,51077131)资助项目
作者简介 : 张向明 男,1983年生,博士,讲师,研究方向为电力系统中的电磁兼容。E-mail:15827460499@139.com;李建轩 男,1981年生,博士研究生,工程师,研究方向为电力系统中的电磁兼容。E-mail:ljx0500507@163.com(通信作者)
引用本文:
张向明, 李建轩, 赵治华, 孟进, 张磊. 基于时-频变换的电磁干扰频谱测试方法[J]. 电工技术学报, 2015, 30(增刊2): 16-20.
Zhang Xiangming, Li Jianxuan, Zhao Zhihua, Meng Jin, Zhang Lei. Electromagnetic Interference Spectrum Measurement Method Base on Time-Frequency Domain Transformation. Transactions of China Electrotechnical Society, 2015, 30(增刊2): 16-20.
链接本文:
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2015/V30/I增刊2/16
[1] 国防科学技术工业委员会. GJB151A—97 军用设备和分系统敏感度要求[S]. 1997.
[2] 国防科学技术工业委员会. GJB152A—97 军用设备和分系统敏感度测量[S]. 1997.
[3] Clayton R P. 电磁兼容导论[M]. 闻映红, 译. 2版. 北京: 人民邮电出版社, 2007.
[4] 马伟明, 张磊, 孟进. 独立电力系统及其电力电子装置的电磁兼容[M]. 北京: 科学出版社, 2007.
[5] 王静端. 电磁发射技术的发展及其军事应用[J]. 火力与指挥控制, 2001, 26(1): 5-7.
Wang Jingduan. The development and application of military electromagnetic emission technology[J]. Fire Control & Command Control, 2001, 26(1): 5-7.
[6] 古刚, 向阳, 张建革. 国际电磁发射技术研究现状[J]. 舰船科学技术, 2007, 29(增1): 156-158.
Gu Gang, Xiang Yang, Zhang Jiange. The overview of the international electromagnetic launch technology research[J]. Ship Science and Technology, 2007, 29(S1): 156-158.
[7] 许金, 马伟明, 鲁军勇, 等. 长定子直线感应电机饱和特性和非线性计算[J]. 电工技术学报, 2012, 27(9): 183-190.
Xu Jin, Ma Weiming, Lu Junyong, et al. Saturation characteristics analysis and nonlinear calculation methods of long-stator linear induction motors[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2012, 27(9): 183-190.
[8] 龚晨, 于歆杰, 刘秀成. 电容储能型轨道炮连续发射系统设计与仿真[J]. 电工技术学报, 2013, 28(增2): 111-115.
Gong Chen, Yu Xinjie, Liu Xiucheng. Continuous emission scheme and its simulation for capacitor- based railgun system[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013, 28(S2): 111-115.
[9] 许金, 马伟明, 鲁军勇, 等. 一种四定子双边直线感应电动机数学模型和工作特性[J]. 电工技术学报, 2011, 26(9): 5-11.
Xu Jin, Ma Weiming, Lu Junyong, et al. Mathematical model and performance analysis of a four-stator double-sided linear induction motor[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2011, 26(9): 5-11.
[10] 张向明, 赵治华, 孟进, 等. 大功率电磁装置短时变频磁场辐射测试系统[J]. 电工技术学报, 2010, 25(9): 8-13.
Zhang Xiangming, Zhao ZhiHua, Meng Jin, et al. Measurement system for short-time and frequency- conversion magnetic field radiated by high-power electromagnetic equipment[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2010, 25(9): 8-13.
[11] 张向明, 赵治华, 孟进, 等. 考虑测量带宽影响的电磁干扰频谱FFT计算[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(36): 117-122.
Zhang Xiangming, Zhao ZhiHua, Meng Jin, et al. EMI Spectrum analysis based on FFT with consideration of measurement bandwidth effect[J]. Proceedings of the CSEE, 2010, 30(36): 117-122.
[12] 曹德安. 电磁兼容与EMI 接收机设计的研究[D]. 广州: 华南师范大学, 2005.
[13] 胡广书. 数字信号处理[M]. 北京: 清华大学出版社, 2003.
[1]
邹阳, 林锦煌, 何津, 翁祖辰, 金涛. 基于频谱解构法的油纸绝缘扩展德拜模型参数辨识 [J]. 电工技术学报, 2023, 38(3): 622-632.
[2]
彭金融, 毛行奎, 崔文玲, 董纪清, 张艺明. 基于插入无源二端口网络的噪声源阻抗提取方法研究 [J]. 电工技术学报, 2023, 38(2): 523-532.
[3]
郝亮亮, 陈建林, 段贤稳, 何力, 陈俊. 核电多相无刷励磁系统中旋转整流器不同开路故障模式的特征分析及诊断 [J]. 电工技术学报, 2023, 38(18): 4932-4946.
[4]
杨超, 李波, 胡绪权, 付志红. 基于解析插值离散时间傅里叶变换的精确频率估计 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(6): 1338-1350.
[5]
何杰, 刘钰山, 毕大强, 李晓. 开关变换器传导干扰抑制策略综述 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(6): 1455-1472.
[6]
江师齐, 王卫, 王盼宝, 徐殿国. 一种结构对称型电磁集成电磁干扰滤波器分析与设计 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(22): 5826-5835.
[7]
王佳宁, 邹强, 胡嘉汶, 裴伟, 赵玉顺. 一种中压绝缘大功率中频变压器的优化设计方法 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(12): 3048-3060.
[8]
成林, 欧宏, 毕闯, 冯思朦, 吴经锋. 基于SiC MOSFET的同步Buck变换器电磁干扰噪声分析及预测 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(zk2): 627-634.
[9]
袁铁江, 张昱, 栗磊, 曹新慧, 杨南. 计及功率密度约束含氢储能的预装式多元储能电站容量优化配置研究 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(3): 496-506.
[10]
黄华震, 仝涵, 王宁燕, 卢铁兵. 考虑寄生振荡的IGBT分段暂态模型对电磁干扰预测的影响分析 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(12): 2434-2445.
[11]
贾圣钰, 赵争鸣, 施博辰, 朱义诚. 电力电子系统电磁干扰数值建模分析 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(11): 2383-2393.
[12]
彭华, 朱永利. 基于apFFT频谱校正和XGBoost的风电场集电线路单相接地故障测距 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(23): 4931-4939.
[13]
段卓琳, 张栋, 范涛. SiC电机驱动系统传导电磁干扰建模及预测 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(22): 4726-4738.
[14]
辛国庆, 董唯光, 高锋阳, 吕晓强. 感应电能供电技术下含间谐波的谐波信号重构 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(21): 4544-4552.
[15]
杨超, 张淮清, 王耀, 李波, 付志红. 计及全泄漏影响的多点插值离散傅里叶变换校正方法 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(16): 3385-3395.