[发明专利]一种基于频谱分析的测量线路可靠性检测方法

权利要求书

1.一种基于频谱分析的测量线路可靠性检测方法，其特征在于，包括以下实现步骤：

步骤1：将N条待检测线路的输出端分别接入多通道高速信号分析仪的N个通道的输入端，将其中一条待检测线路的输入端接入波形信号发生器，同时再将波形信号发生器接入多通道高速信号分析仪的第N+1个通道的输入端，多通道高速信号分析仪的N+1个通道的输出端均接入计算机；

步骤2：波形信号发生器产生不同频率的波形信号P₀；

步骤3：多通道高速信号分析仪同时获得经由待检测线路后的信号P₁，以及直接由波形信号发生器产生不同频率的波形信号P₀；

步骤4：多通道高速信号分析仪将波形信号P₁和P₀上传至计算机后，分别生成两张频谱图I₁和I₀；

步骤5：利用计算机对两张频谱图I₁和I₀进行数据处理和分析，从而确定该条待检测线路是否存在缺陷；

步骤6：将另一条待检测线路的输入端接入波形信号发生器，切换多通道高速信号分析仪的工作通道，之后重复步骤2-5，从而实现N条待检测线路的检测。

2.根据权利要求1所述的基于频谱分析的测量线路可靠性检测方法，其特征在于：所述步骤5的具体实现过程为：

将两个频率图进行合成，生成总信号，其表达式为：

I(t)＝I₀(t)-I₁(t)

假设两个信号为互不相关的信号，则对上式两边进行傅里叶变换得：

I(f)＝I₀(f)-I₁(f)

式中I(f)为I(t)的傅里叶变换后的结果，I₀(f)为I₀(t)的傅里叶变换后的结果，I₁(f)为I₁(t)的傅里叶变换后的结果；

再对上式两边求平方得：

|I(f)|²＝|I₀(f)-I₁(f)|²

然后将上式展开得到：

[I₀(f)-I₁(f)]×[I₀(f)-I₁(f)]＝|I₀(f)|²+|I₁(f)|²-I₀(f)×I'₁(f)-I'₀(f)×I₁(f)

由上述分析得到：

由此得到上式的数学期望为：

E[|I(f)|²]＝E[|I₀(f)|²]-E[|I₁(f)|²]

把上式两边同除以时间长度T得到：

由功率谱密度函数的定义得到：

即上式得到如下关系式：

I_P(f)＝I_0P(f)-I_1P(f)

式中，I_P(f)为I(f)的功率谱密度函数，I_0P(f)为I₀(f)的功率谱密度函数，I_1P(f)为I₁(f)的功率谱密度函数；

若I_P(f)满足数据波动在5‰以内，则认为待检测线路无缺陷；否则认为待检测线路存在缺陷。

3.根据权利要求1所述的基于频谱分析的测量线路可靠性检测方法，其特征在于：所述步骤5的具体实现过程为：波形信号发生器的频率范围为0.5MHZ-1MHz。