基于小波分析的EMI噪声测量技术的研究.pdf

《基于小波分析的EMI噪声测量技术的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《自动化与仪器仪表》2016年第12期(总第206期)基于小波分析的EMI噪声测量技术的研究许立1，龙在云2(1．河北北方学院附属第一医院河北张家口，075000)(2．河北建筑工程学院河北张家口，075000)摘要：针对目前难以准确地对设备产生的电磁辐射进行测量的问题，文中提出了一种基于小波分析的电磁干扰(EMI)噪声测量技术，该技术利用小波变换的时频局部化特性，基于阈值函数滤波方法对测试信号进行分频滤波处理，使得可以在开阔场地或有噪声干扰之处对设备进行电磁干扰测量。仿真与实验结果表明，该技术能在30Hz～1000MHz的频段内较好的消除或衰减噪声。关键词：电磁干扰(EMI)测

2、量；小波分析；分频滤波；阈值函数中图分类号：TN03文献标识码：ADOI编码：10．14016／j．cnki．1001—9227．2016．12．021Abs仃act：AimingattheproblemthatitisdifEiculttomeasuretlleelectmmagneticradiationproducedbytheequipmentatpresent，thispaperpresentsamethodformeasuringthenoi8eofelectromagneticinterl’erence(EMI)basedonwaVeletanalysis．Thet

3、echniqueusestimefrequencvlocalizationfeaturesofthewavelettmnsfom，basedonthresholdfhnctionfilteringmetllodtoprocessthetestsignaltofilterfhquency，whichmakesitpossibleinopenspaceornoise0fenvimnmentfbrmeasurement0felecn．0ma罢严eticinterferenceofequipment．Simulationandexperimentalresultsshowthatthet

4、echniqueisabletoehminateorattenuatethenoiseintllef沁quencybandof30Hz～1000MHz．Keywords：Electromagneticinterference(EMI)meaSurement；waveletanalysis；fbquencydivisionfilter；thresholdfunctionO引言当今社会，随着电子信息技术的不断发展，电子设备应用越来越广泛，而其中含有的诸多电子组件会产生静电放电、浪涌等电磁干扰，严重影响了人们的工作生活，所以快速准确地测量设备产生的电磁辐射是一个急需解决的问题。当对设备

5、进行电磁干扰测量时，由于受到周围设备或移动通信、电离层等的辐射干扰，测量得到的信号中包含了众多噪声，因此目前对设备进行电磁干扰测量时需要在暗室等密闭空间进行或在空旷的开阔场地进行¨。1。针对难以准确地对设备产生的电磁辐射进行测量的问题，本文提出了一种基于小波分析的电磁干扰(EMI)噪声测量技术，该技术利用小波变换的时频局部化特性，基于阈值函数滤波方法对测试信号进行分频滤波处理，使得可以在开阔场地或有噪声干扰之处对设备进行电磁干扰测量。1小波分析傅里叶变换只能在频率域内对信号进行分析，且其分辨率是固定的，因而对非平稳信号的分析具有局限性。小波变换弥补了傅里叶变换这一缺点，其既可在时

6、域分析信号也可以在频域分析信号，同时还具有良好的局部性。小波变换利用不同的分辨率对信号进行不同层次的分解，从而提取信号的瞬态异常现象。1．1小波变换小波变换如式(1)所示。1+：形t(D，丁)=—导fⅣ(f)砂+(塑)砒，Ⅱ>o(1)0a!。、u。沙(t)为小波函数，口为作用尺度，其可使分辨率随着频率的增高而变高。由于Morlet小波处理信号的实时性，故本文选用其进行小波变换，如式(2)、式(3)所示。沙(f)=e“”e(2)沙(∞)=√27re叫⋯“／2(3)将小波函数离散化得到离散小波变换，如式(4)、(5)。收稿日期：2016一08—04沙m(f)=2∥2砂(∥￡一矗)(4

7、)职(j，矗)=(火￡)，妒m(￡))(5)1．2阈值函数的构造由于有用信号的能量集中在较大的小波系数中，而噪声的能量则分布在整个小波域内，经过小波分解后，信号的能量幅值大于噪声能量幅值。61，所以阈值函数构造的原理是分辨率低时保留全部小波系数，分辨率高时通过设置阈值保留高于阈值的小波系数，最后进行重构恢复信号。小波变换中的滤波方法可分为软阈值消噪和硬阈值消噪o7

8、。结合软阈值消噪信号连续性好的优点与硬阈值消噪误差小的优点旧。，两者相互补充，构造一个阈值函数，如下式：昧戈)=聊(