学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于小波变换的电磁干扰测试系统的研究与设计

作　者: 张雪莲
导　师: 崔永俊；沈三民
学　校: 中北大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 传导噪声小波变换噪声分离 FPGA LVDS 上位机
分类号: TM937.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 4次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着当前高新技术的进步，各类电子、电气设备的使用明显增加，产生了大量有用或无用的电磁能量，造就了复杂且恶劣的电磁环境，影响其中设备或系统的正常工作。而如何利用有效的方法或手段对这些干扰进行测试并抑制，已成为航天、军工、电子电力、通信、生物及医疗等各不同行业密切关注，并大力研究的电磁兼容性测试问题。本文在传导性电磁干扰研究的基础上，从转变原始测试的思路、方案、技术及设备出发，积极研究符合当前多学科结合、交叉运用；测试技术计算机化、网络化及自动化；包含干扰测量与抑制的系统，从而提高电子电力设备无噪声电磁环境工作性能。小波变换去噪效果理想，具有很好的时频观测优势，使用Matlab工具编译的小波程序利于与VB上位机联合开发，能够非常高效、快捷地完成对噪声的抑制处理。因此论文首先根据小波变换算法在电磁干扰噪声处理领域的应用情况，提出了基于小波变换的电磁干扰测试系统的研究与设计方案，系统功能包含传导噪声测量，噪声采样转换，并对噪声测量结果完成分析、抑制处理。其次，为提高系统干扰信号测试方法的可靠性，本文采用人工电网与噪声分离技术相结合的方式来完成传导性干扰及其差模与共模成分的测试与提取，同时利用FPGA控制噪声的采集与数字化，并由高速LVDS接口与上位机通信来传输命令与数据，如此设计不仅有利于对处理结果的保存、调用及修改，更促进了噪声测试系统的实践应用。本文最后通过上述测量与抑制结合的方法搭建单机测试环境，对干扰噪声进行了单元测试，测试结果充分的验证了所设计的干扰测试及抑制系统符合电磁兼容标准，同时根据测试的最终结论提出系统改进措施，完善了系统性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 电磁干扰测试系统的发展  10-13
    1.2.1 研究历程  10-11
    1.2.2 发展趋势  11-13
  1.3 论文研究内容与结构归化  13-15
    1.3.1 研究内容  13-14
    1.3.2 结构归化  14-15
  1.4 本章小结  15-16
2 电磁干扰测试系统理论基础  16-33
  2.1 电磁干扰 EMI 研究机理  16-17
  2.2 干扰抑制方法  17-20
    2.2.1 系统间电磁干扰抑制技术  18-19
    2.2.2 系统内电磁干扰抑制技术  19-20
  2.3 小波算法分析  20-27
    2.3.1 小波分析基础  20-24
    2.3.2 小波去噪原理  24-25
    2.3.3 小波去噪方法  25-27
  2.4 基于 Matlab 的小波分析应用  27-29
  2.5 电磁干扰测试系统基础分析  29-32
    2.5.1 测试仪器介绍  29-31
    2.5.2 测试预备知识介绍  31-32
  2.6 本章小结  32-33
3 系统总体方案设计  33-50
  3.1 干扰测试系统综合方案阐述  33-34
  3.2 人工电网模块设计  34-35
  3.3 噪声分离模块设计  35-36
  3.4 噪声信号调理模块设计  36-42
    3.4.1 噪声源内阻抗测试设计  37-38
    3.4.2 放大电路模块设计  38-39
    3.4.3 滤波器电路模块设计  39-42
  3.5 主控 FPGA 及模数转化模块设计  42-48
    3.5.1 模数转换模块设计  42-43
    3.5.2 主控模块 FPGA 设计  43-48
  3.6 本章小结  48-50
4 软件设计与实现  50-62
  4.1 系统软件设计  50-53
    4.1.1 软件设计流程  50-51
    4.1.2 软件设计综合解决方案  51-53
  4.2 主控模块逻辑设计  53-59
    4.2.1 FPGA 程序设计  53-55
    4.2.2 干扰信号转换时序设计  55
    4.2.3 存储模块时序设计  55-57
    4.2.4 高速信号通信模块程序设计  57-59
  4.3 Matlab 小波变换程序设计  59-61
  4.4 本章小结  61-62
5 电磁干扰噪声单元测试及其结果分析  62-71
  5.1 电磁干扰测试系统功能概述  62
  5.2 干扰测试流程  62-64
  5.3 干扰处理结果  64-68
  5.4 系统改进措施  68-70
  5.5 本章总结  70-71
总结与展望  71-73
参考文献  73-76
读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果  76-77
致谢  77-78

基于小波变换的电磁干扰测试系统的研究与设计

内容摘要

全文目录

相似论文