基于模式理论的混响室概率统计模型在场线耦合分析中的应用

混响室作为一种新兴的电磁兼容测试设备具有重要的应用价值.混响室的概率统计模型是描述混响室内的场环境的有效方式.本文研究了已有的混响室的概率统计模型,应用蒙特卡洛方法模拟了基于模式理论的混响室模型,对混响室内的场线耦合问题进行了深入的研究.获得了混响室中单导体传输线终端负载响应的数值解,与已有的结果对比较为吻合,并通过对传输线与腔壁距离变化的研究,讨论了混响室内的场均匀性,这也意味着基于模式理论的概率统计模型能够更精细地描述混响室电磁环境.     

混响室与均匀场临界辐射干扰场强等效测试方法

为解决混响室条件下设备的临界辐射干扰场强测试结果与均匀场相关性较差的问题,提出了一种基于不同测试场地EUT的接收功率相等的临界辐射干扰场强测试方法.首先通过理论推导,得到混响室条件下被测设备临界辐射干扰场强计算公式;然后采用电磁场仿真软件FEKO,建立混响室和均匀场的仿真模型,在理想情况下验证了理论的正确性;最后以ETS 3142E型天线为被测设备,分别在混响室和开阔场中对该方法进行了试验研究.结果表明:该方法得到的临界辐射干扰场强与均匀场有较好的一致性;由于考虑了混响室的全向辐照电磁环境,测试结果具有较小的相对误差.      

混响室条件下仿真研究树形传输线网络的耦合规律

为研究复杂腔室电磁环境下场线耦合规律,提出了高效电磁防护的新方法.以典型树形传输线网络为研究对象,分析其在混响室电磁环境下的响应信号.结合蒙特卡洛统计理论,改进外场激励下多导体BLT方程构造全向辐射电磁环境下的传输线网络仿真模型,求解网络各终端时域、频域电流响应.研究单端口负载、单管道长度改变对各终端电流响应的影响.分析不同材料、不同离地高度情况下终端感应信号规律.结果表明:混响室电磁环境条件下,传输线网络单个管道长度的改变使各终端频域谐振点发生变化,但单个终端负载变化不会对除该点以外的其他终端响应产生显著影响;传输线网络的双指数脉冲时域感应电流信号呈震荡衰减曲线,并随传输线材料电导率的增大和离地高度的减小而减小.     

混响室内环境场强测量位置选取方法的仿真分析

为解决在混响室条件下进行装备辐射敏感度测试时环境场强难以度量的问题,运用电磁仿真软件FEKO基于平面波叠加原理构建混响室模拟场环境模型,采用隔离参数法仿真分析不同方向角、极化方向和相位角平面波辐照下环境场强位置选取准则;理论推导模拟混响室场环境的场强度量方法,并验证其正确性.最后,仿真分析了12个搅拌器位置下不同相对距离处的平均场强与环境场强的相对误差,并分析了受试设备电尺寸对测试位置选取的影响.结果表明,当测试相对距离大于0.10时,相对误差能够保证在±1.00dB,可应用于混响室环境场强的测试.     

混响室条件下辐射敏感度表征方法研究

为确定混响室条件下辐射敏感度的表征方法,分别对混响室步进模式和连续模式下的电磁环境特征进行分析,得出可能的几种表征方法. 再将某型电子设备分别在两种工作模式下进行电磁辐射敏感度测试,利用几种可能的表征方法分别得出其测试结果,并对各个表征方法进行分析. 基于贝塞尔公式对各个可能的表征方法进行重复性及不确定检测. 结果表明,为了获得良好的测试可重复性及不同模式的测试结果相关性,混响室步进模式时,可采用多个步进位置的平均值作为辐射敏感度的测试结果;混响室工作于连续模式时,应当选择适当的统计平均时间参数对测试结果进行表征.      

某校园电磁环境时间变化特征与评估

随着电磁环境的日益复杂,对电磁环境进行实际测量和评估具有重要的应用价值.本文根据电磁环境在时间上具有随机变化的动态性,对某校园实际电磁环境的时间变化特征进行了研究.通过选取某个校园内不同区域的采样点,分别在不同时间测量采样点的电场值,然后对采集的数据进行统计分析,进而给出了相应空间区域内的电场概率密度分布以及电场随时间变化曲线图,具体分析和讨论了实际电磁环境随时间变化的特征,比较了不同区域电磁环境分布情况,并对校园电磁辐射水平作了简要评估.     

电磁辐射敏感度混响室量化测试方法

针对混响室环境电磁辐射敏感度定量测试的技术需求,分析了现有测试方法的局限性,指出了存在的问题.从混响室电磁场统计分布规律和电磁辐射效应机理出发,建立了受试设备（EUT）临界干扰场强与混响室测试环境电场强度有效均值、EUT受扰概率和等效天线方向性系数最大值之间的关系.统筹考虑效应类型、等效天线耦合效率等因素,从用频设备干扰与损伤效应、强场电磁辐射效应和测控设备扰动效应等3方面,给出了EUT等效天线方向性系数的选取原则和拟合公式.测试过程中使EUT的干扰概率保持在10%~60%、混响室搅拌位置数在30~50时,混响室与均匀场环境中EUT临界干扰场强测试结果之间的误差在3 dB左右.某型军用超短波通信电台带外强场电磁辐射关机-重启效应、电源模块测控扰动效应临界干扰场强测试结果表明:混响室与均匀场环境EUT的电磁辐射临界干扰场强测试值随辐射频率的变化规律一致,二者之间的最大测试误差为5 dB,能够满足工程测试需求.      

混响室机械搅拌工作方式下独立采样点计算建模

通过理论分析,确定机械搅拌工作方式下混响室体积、搅拌器体积、工作频率等因素对混响室独立采样点数的影响,推导出混响室独立采样点数的近似计算公式。在实验室混响室中进行多个频点测试,通过矢量网络分析仪测得的S21参数对混响室不同工作频点下的Q值进行分析。运用自相关函数法计算不同工作频点对应的真实独立采样点数,代入模型对模型进行验证和改进。利用修正后的计算模型计算不同工作频点下混响室的独立采样点数,将计算结果与实验测算结果进行比较。结果表明构建的模型计算结果与实测结果相符,精度较高。     

混响室漫射场下典型线缆网络响应规律分析

为研究复杂电磁环境对多导体传输线干扰特性,进一步分析场线耦合规律,通过对多列入射波在空间角上离散模拟腔室内复杂电磁环境.利用Agrawal场线耦合理论分析树形、环形等线缆网络各节点处的响应信号,并搭建实验系统进行实验验证.结果表明:利用多列波叠加的方法能较好地模拟混响室的电磁环境,可用于混响室场线耦合方面的研究.混响室条件下,线缆网络节点频域感应信号幅值随频率升高而降低,且在某些频点出现电流峰值.干扰信号为双指数脉冲时,线缆网络节点的时域响应信号呈现震荡衰减规律,衰减时间与网络结构有关.     

永磁同步电动机电磁场计算中定转子空间相对位置确定的研究

采用通用有限元软件对永磁同步电动机电磁场分析时,存在着电动机定、转子轴线相对位置未知的问题,而确定这个相对位置是任意负载下磁场计算的前提.本文通过研究电动机电磁量之间的关系找到特定内功率因数角下气隙合成电势和内功率角的特征.提出一种相当于逆问题分析的处理方法,在不同定子电流初相位下进行计算,搜寻对应于特定内功率因数角磁场分布,从而求得定转子空间的初始相对位置.     

一种基于KNN的室内位置指纹定位算法

提出了一种基于KNN 的FM、DTMB 联合信号位置指纹匹配算法,并根据不同位置具有不同信号强度将匹配过程设计为一个多分类算法模型. 离线阶段,通过采集FM 信号与DTMB 信号的强度信息,完成位置指纹库的构建. 在线匹配阶段,利用KNN 算法对新采集到的数据进行加权欧氏距离匹配,通过对K 值以及特征向 量的选取对定位误差进行了分析. 仿真结果表明,该算法在室内定位中具有良好的鲁棒性和准确度,90% 概率下定位精度2.3 m.     

基于FDTD的混响室场均匀性仿真分析

为了确定由中国传媒大学制作的小体积混响室的场均匀性工作区域,本文通过电磁仿真软件GEMS建立了实际混响室的三维电磁模型,采用并行FDTD方法对混响室内的场均匀性进行仿真分析,计算出划定工作区域的8个顶点的电场,再通过数据处理得到场的标准偏差 仿真结果表明,此次划定的测试区域满足IEC 61000-4-21中关于混响室场均匀性的判定标准.     

电大腔中非线性器件响应统计规律的实验研究

通过实验研究了带有模式搅拌器电大腔体模拟的混响室测量环境中电场模值以及腔内通过场线耦合激发的线性器件和非线性器件功率响应的统计规律,获得了不同输入功率时,空腔内电场总场模值,线性/非线性器件归一化功率响应的概率密度函数.结果显示不同输入功率对应的空腔电场模值和线性器件的归一化功率值各自满足的统计规律基本相同.而非线性器件输出功率中谐波功率的统计规律随输入功率的变化而有所不同.这些统计规律对于复杂电磁环境下电子系统的电磁效应分析具有重要意义.     

开有不同矩形孔缝的电大腔中场分布的统计分析

本文研究外部电磁波入射下开孔电大金属腔中的电磁场环境特征.由于电大尺寸带来的巨大计算代价和高频响应敏感性问题,很难通过由全波分析得到的特定条件下的场分布确定性解来评估腔内场环境的普遍规律.因此,本文研究了当矩形腔体上开有不同尺寸矩形孔缝时,腔体内部电场分布的统计规律,并且给出了可对开孔腔体内部电场均值、标准差以及电场值概率密度分布进行快速评估的图表.此外,还发现开孔腔体内电场各个分量概率密度函数与理想混响室中对应量的概率密度函数具有极高的相似性.上述统计规律可作为开孔电大腔体在设计阶段有效的参考依据,并可为相关的电磁兼容分析提供重要的指导.     

工程电磁优化的序贯推断方法

针对工程电磁优化设计问题提出了一种基于统计近似模型和序贯采样技术的序贯推断方法.其中模型部分包括径向基和紧支径向基模型及其推断.序贯采样和优化过程分为粗优化和精优化两个循环过程.这种序贯优化技术相对于传统的直接优化方法有非常明显的优势.它能以较小的有限元采样点构造统计近似模型,并逐次缩减优化区域,进而极大地降低了有限元的计算量.同时序贯方法还可以为优化算法提供先验信息.最后为了说明新方法的有效性,分别以数值模拟和IEEE TEAM Workshop的基准优化问题来进行分析.结果表明:新方法的有限元计算量不足直接优化方法的1/10,且在优化目标的精度上也满足设计的要求.     

散乱点云的补偿滤波

针对散乱点云的滤波问题,提出了一种体积保持的滤波方法.由于采用双边滤波器对散乱点云模型多次迭代滤波时,在高曲率区域会产生较大的形状变形,因此提出一种新的补偿量滤波算子,对滤波移动量进行平滑处理,获得形状补偿量,并依据形状补偿量将降噪点位置向原始位置方向调整,从而减少了滤波产生的形状变形.实验表明,该方法具有减小体积收缩的能力,对于噪声点云模型滤波,该方法简单、有效,与传统的双边滤波相比,能够减少滤波中的变形,获得具有更多细节特征的点模型.     

校园电磁环境测量与相关性分析

本文针对某校园的电磁环境进行了测量与统计分析,展示了校园内电磁环境的空间分布情况,同时对比了不同区域电磁环境的分布,绘制了测量数据的概率密度函数图,得到了一些有价值的统计结果.这些实测数据和统计结果对于评估和分析电磁环境提供了必要的支持,对于电磁环境的理论分析方法也提供了可比对的数据.最后,本文提出了一种利用相关性来表征电磁环境复杂度的方法,利用两个场强探头同时采集空间中不同位置的电场幅值,对其电场幅值的时间序列做相关性计算,以此来评估电磁环境复杂度的高低,并给出三个不同区域电场分量与总场幅值的相关系数随距离变化图.     

煤矿井下基于虚拟Radio-map及Markov链的定位算法

为了在煤矿井下获得更高的定位精度,提出一种基于虚拟Radio-map及Markov链的定位方法。结合井下复杂环境,采用信道衰减模型及线性插值法实现了动态衰减因子,建立虚拟Radio-map的同时降低了工作量;考虑到每处采样点接收信号强度分布先验假设和统计特征,在线阶段采用基于贝叶斯准则框架的加权核函数算法,为每个样本数据赋予一个以自身为"核心"的函数,构建的概率密度分布避免了确定模型带来的误差,从而提高了定位精度;为进一步优化定位结果,考虑先验概率对贝叶斯后验概率的影响,提出了基于高斯模型的Markov链定位算法,抑制了运动目标位置的大幅度跳变,使目标定位更加精确。实验表明,所提算法可以通过较低数据采集工作量达到一定的定位精度,满足井下目标定位需求。     

基于改进位置成词概率的新词识别

提出了一种基于改进位置成词概率的新词识别算法.该算法在位置成词概率的基础上,结合新词内部模式的特征提出了改进的位置成词概率,然后再综合互信息、邻接类别等统计量对新词进行识别.采用小说语料进行测试,实验结果表明该算法在一定程度上能有效提取新词.     

屏蔽体内部电磁场分布特性分析

通过孔洞、缝隙耦合进入屏蔽体内部的电磁波经过与腔室内表面的多次反射、折射,形成了复杂的电磁环境,在电磁波叠加作用下可能会形成一些电场强度或磁场强度较强的关键点,进而对该位置处的电子元器件造成电磁损伤。通过建立开缝屏蔽壳体的电磁模型,计算在不同入射方向和极化方式条件下耦合进入屏蔽体内部的电磁场,分析关键点的分布规律,进而提出敏感电子元器件的位置摆放原则,通过避开谐振位置的方式减少元器件的电磁能量耦合,增强屏蔽体的电磁防护能力。