结合平衡和滤波技术抑制GaN电源转换器的电磁干扰

针对GaN Boost型电源转换器的电磁干扰降低电源可靠性的问题,提出了一种结合阻抗平衡和滤波技术抑制GaN Boost电源转换器电磁干扰的方法。由于阻抗平衡技术利于抑制低频共模电磁干扰,而滤波技术利于抑制高频共模电磁干扰,所以将两者结合以抑制GaN Boost型电源转换器的共模电磁干扰。首先用GaN高电子迁移率晶体管搭建功率级电路;然后用耦合电感替代功率级电感,并在耦合电感的输出端加上电容以平衡寄生参数的影响;最后加入共模电感以抑制高频共模电磁干扰,综合考虑抑制效果和电路面积,合理选择滤波器共模电感值。该组合方法与阻抗平衡单项技术相比,能有效地抑制高频共模电磁干扰;与滤波器单项技术相比,减小了电路面积。仿真结果表明,抑制后与抑制前的电磁干扰相比,在200kHz~10MHz低频范围内,电源转换器的共模电磁干扰的抑制量达到40~60dB;在10~30 MHz高频范围内,电源转换器的共模电磁干扰的抑制量约为80dB。     

电力线通讯辐射噪声的预估与抑制

介绍了电磁干扰(EMI)噪声分离网络在预估与抑制电力线通讯中系统辐射电磁干扰噪声方面的应用.首先,利用电磁干扰噪声分离网络对电力线通讯系统中的电磁干扰总噪声进行模态提取,获得该噪声中的共模分量和差模分量,并根据相应的数学模型将测量得到的噪声电压信号转化为噪声电流信号.然后,利用共模噪声电流与辐射场的关系模型对系统的电磁干扰辐射噪声进行预估.实验结果表明:通过提取引起辐射噪声的共模噪声电流,可较为准确地预估此辐射噪声;通过设计相应的EM I滤波器或采用铁氧体磁环,可实现对共模噪声电流的抑制,从而达到抑制系统中辐射电磁干扰噪声的目的;与滤波器相比,铁氧体磁环抑制辐射噪声的效果更为明显.     

传导电磁干扰综合测量与分析系统

为了有效地抑制传导噪声,提出了一种传导电磁干扰综合测量与分析系统.系统采用以0°/180°功分器为核心器件的噪声分离技术诊断干扰机理,从而克服以射频变压器为核心器件的分离网络高频特性较差的缺点.同时,为了测量噪声源内阻抗以设计合适的滤波器,系统采用了双电流探头法对噪声源进行建模.此外,系统还利用散射参数方法分析滤波器电路参数和模态参数,并找到两参数之间的对应关系,从而分析混合模型直接设计共模/差模滤波器.实验结果表明,滤波器加载前后,总噪声、共模噪声以及差模噪声最大降幅分别为20,22,15dBμV,其余频段降低约10dBμV,且能通过美国FCC标准,从而验证了系统的实用性.     

开关电源的电磁兼容性设计

对开关电源的电磁干扰波形进行了分析,建立造成共模干扰、串模干扰的电路模型,然后提出了具体解决方案:利用单级或双级EMI滤波器滤除共模干扰和串模干扰,并介绍了选择EMI滤波器中元器件的方法。实验表明:利用简易的EMI滤波器可将电磁干扰衰减40 dBμV;使用改进后的EMI滤波器,能将电磁干扰衰减50~70 dBμV。     

DS/CDMA系统中基于自适应并行次梯度投影的多址干扰抑制算法

为了抑制直接序列码分多址(DS/CDMA)系统中的多址干扰,提出了一种基于自适应并行次梯度投影的多址干扰抑制算法.首先,根据接收端信号模型建立包含最优干扰抑制滤波器系数的随机属性凸集,并运用并行次梯度投影的思想将对该凸集的投影转化为对多个闭合半平面的投影.然后,分析了影响系统收敛速度和稳定状态下收敛性能的重要参数--膨胀系数,设计了在不同迭代阶段下自适应调节膨胀系数的机制.最后,将更新后的干扰抑制滤波器系数矢量投影到限定集合上.理论分析和仿真结果表明,该算法具有快速收敛性和稳定的干扰抑制性能,在不同的噪声强度下均具有较低的误码率和较高的鲁棒性;与同类算法相比,该算法在计算复杂度上具有一定的优势.     

一种面向声定位的拾音器的设计与实现

针对陆上声定位系统对低噪声和特定频带拾音器的需求,提出了一种拾音器设计方案。该拾音器电路由驻极体麦克风、对数前置放大电路、四阶有源带通滤波器以及自动增益控制电路构成。拾音器外壳采用合金材料制造,外表面设计有半球形凹坑,能够有效屏蔽外界电磁干扰并降低环境噪声影响。实际测试结果表明,该拾音器电路本身噪声较低,特定频带的滤波器能有效抑制外界噪声干扰,并且拾音器输出信号幅度适中,能够满足声定位中音频信号的拾取。     

DSSS窄带干扰抑制滤波器性能研究与比较

针对直接序列扩频系统(DSSS)窄带干扰抑制滤波器的输出信干噪比不仅与陷波带宽、陷波深度有关,还受陷波器相位特性影响的问题,推导了扩频信号经二阶直接型IIR陷波器抑制窄带干扰后相关输出信干噪比改善因子闭式解,并与Kwan-Martin结构IIR陷波器、最优Wiener解FIR滤波器性能进行了比较.由理论推导和比较分析可知,在工程实现中对于单频干扰的抑制,直接IIR陷波器优于其他三类滤波器.     

电动汽车电机驱动系统分布参数对传导电磁干扰影响研究

构建了电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰测试平台,研究电动汽车电机驱动系统带载工况下分布参数对传导电磁干扰的影响.通过测试比较电机驱动系统带载工况下和空载工况下产生的传导电磁干扰,分析系统高低频差模干扰和共模干扰的传播路径,建立相应的等效电路,在频域内分析了传导电磁干扰产生的机理和分布参数对传导电磁干扰的影响.测试结果表明,适当增大电机控制器内部功率器件对地分布电容和直流动力线缆对地分布电容可减小系统产生的高频传导电磁干扰.      

汽车点火系统EMI产生机理及其抑制方法

点火系统是汽车内最主要的电磁干扰源,其产生的电磁辐射会对周围电磁环境造成较大的影响。因此,有必要对点火系统的电磁干扰产生机理、传播路径以及抑制措施进行研究。首先系统地分析了汽车点火系统产生电磁干扰的机理,并结合线束电磁干扰排查测试,得出火花塞电极间的火花放电是点火系统中的主要电磁干扰源。其次研究了传导干扰的传播路径和辐射发射的原因。最后设计并制作了两种电源线滤波器,实验结果表明电源线混合滤波器能在宽频带范围内有效降低电源线上的干扰信号,从而降低电源线辐射发射的能力,使整车的辐射骚扰测试能满足相关的电磁兼容国家标准。     

基于自适应陷波器的干扰抑制研究

采用自适应陷波滤波器抑制通信系统中的干扰,从信号与干扰的频率差及干扰频率个数2个方面讨论了对滤波效果的影响,重点研究了信号与十扰频率非常临近的情况,在仅相差几赫兹时仍能保证20 dB的信噪改善比,验证了自适应陷波滤波器在不同情况下滤除干扰的优良性能.     

矿井瞬变电磁法接收端单向屏蔽

矿井瞬变电磁法由于受到全空间效应的影响,无法实现井下的定向探测,目前尚无从根本上解决该问题的方法。对采集信号进行单向屏蔽有望从根本上突破矿井瞬变电磁法定向探测的难题。本文通过理论计算、仿真模拟对不同材料和不同结构单向屏蔽装置的电磁场响应特征进行定量分析,确定单向屏蔽装置材料及结构设计参数,并通过物理实验验证屏蔽装置的单向电磁屏蔽效果。研究表明：通过仿真模拟得到锥形结构的坡莫合金屏蔽罩相对其他结构屏蔽装置有更好的单向屏蔽效果,能够在有效压制非探测方向干扰信号的同时,突出探测方向的有效信号;在锥形屏蔽罩高度不变的情况下,锥形屏蔽罩顶角越大,单向屏蔽效果越好。此外,仿真模拟得到的屏蔽方案经物理实验证实具有明显的单向屏蔽效果。     

基于分数时延的宽带自适应波束形成

对于宽带信号,基于移相的窄带波束形成方法会导致方向图波束指向的偏移和主波束畸变,并且无法有效地抑制宽带干扰。该文提出了基于数字时延加抽头延迟线(tapped delay line,TDL)结构的宽带自适应波束形成方法。该方法采用数字时延滤波单元补偿宽带信号在波束指向上的相位和包络偏移,并用基于TDL的空时二维滤波处理抑制宽带干扰。分析和实验结果表明,该方法可以有效地合成空间宽带波束并抑制宽带干扰,提高信干噪比(signal-to-in-terference-plus-noise ratio,SINR)增益。     

汽车点火系统传导电磁干扰仿真

汽车点火系统工作时产生的电磁干扰具有能量大,频带宽等特点,被认为是汽车电磁兼容最主要的电磁干扰源。笔者提出了一种预测点火系统传导电磁干扰模型建立方法:建立系统中每个部件的电路模型,利用测量、解析法或有限元方法确定模型中的分布参数,集成为点火系统等效电路模型进行系统仿真计算。时域与频域实验测试结果证实了该模型的正确性与方法的可行性。     

基于Zigbee技术的煤矿瓦斯报警监控系统设计

针对目前煤矿有线监控系统信号传输的弊端,采用基于Zigbee的无线传感器网络技术,设计一种矿井瓦斯监控系统。实现了矿井的无线实时监控,避免了网络布线,从而降低了设备成本和有线信号传播的干扰,提高了矿井作业的安全性。     

窄带干扰抑制技术在直接序列扩频通信系统中的应用

直接序列扩频通信系统的扩频增益受限,强功率的窄带干扰对其性能影响较大,为了提高系统的通信效果,需要采取信号处理技术来抑制干扰.笔者对可调谐数字外差滤波器进行了改进,提出了应用于直接序列扩频通信系统中的可调谐数字外差自适应陷波窄带干扰抑制技术,它是一种新的滤波器结构,能够自适应精确跟踪干扰频率,并能控制陷波的带宽及深度,具有较高的灵活性和实用性.通过仿真实验,该滤波器克服了其它处理方法的一些不足,具有滤波系数简单,稳定性好,适应性强,对系统性能影响较小,能跟踪快变的干扰等优点.     

变压器局部放电在线检测中DSI干扰抑制

针对运行中变压器局部放电在线监测信号中的周期性窄带干扰(DSI),分析DSI与局部放电信号的频谱特征．在此基础上,提出采用基于快速Fourier变换(FFT)的功率谱估计法进行DSI信号检测．采用级联二阶IIR陷波滤波器,对放电信号进行处理,滤除DSI信号以抑制干扰．详细介绍IIR陷波滤波器的设计方法,它对局部放电信号造成的波形畸变较小．仿真结果验证了该方法的有效性。     

新型抗电磁干扰地雷壳体材料的设计

为了适应日益复杂的现代战场电磁环境和各种电磁扫雷武器的发展,提高电子引信地雷的抗电磁干扰的能力。对现有各种屏蔽材料的最新研究成果进行了分析比较,经过材料的筛选、试制以及理论分析,研制了新型的地雷壳体新材料。应用时域有限差分法(FDTD)对雷壳新材料的屏蔽效能进行了计算,并进行了试验验证。试验结果表明,新型雷壳材料对电磁波有较高的屏蔽效能。     

一种新型语音识别系统

提出一种新型语音识别系统,采用帧能量与帧过零率的乘积作为指标量进行语音端点检测,以MFCC作为语音信号特征矢量,基于HMM语音识别模型进行语音识别.同时,提出了一种新的抗噪语音识别方法,通过改进型重复Wiener滤波结合PUM模型进行抗噪语音识别,较好地抑制了噪声干扰,提高了语音识别率.