[发明专利]一种电子噪声和电磁干扰的检测和消除方法

摘要

本发明公开了一种电子噪声和电磁干扰的检测和消除方法，通过仿真软件进行噪声信号的采集，经过仿真电路单元处理后由仿真波形输出至电子噪声系统采用基于分数傅立叶变换的多个未知先验参数的线性调频信号分离技术进行多个噪声的分析，输出电子噪声分解报告，从而与正常信号进行比较，得出属于噪声与电磁干扰的分量，采用滤波的方法进行消除处理；本发明通过数学的算法进行电子噪声分析系统的设计，精度高，可捕捉到非常小的信号，防止对系统中的噪声的遗漏，此外还具有成本低，预警性强、采样频域范围广、兼容性强的优点，具有很强的实用性。

主权项

1.一种电子噪声和电磁干扰的检测和消除方法，其特征在于包括以下步骤：a)仿真电路单元和仿真波形输出：首先通过仿真软件采集噪声信号，经过仿真电路单元的处理进行仿真波形输出；b)电子噪声分析系统：将噪声信号通过仿真波形输出至电子噪声分析系统进行噪声信号的分析，得到电子噪声分解报告；c)噪声处理：根据正常信号与步骤b输出的电子噪声分解报告进行比较分析，得出属于噪声与电磁干扰的分量，采用滤波的方法进行消除处理；所述电子噪声分析系统采用基于分数傅立叶变换的多个未知先验参数的线性调频信号分离技术；具体如下：定义在u域的函数g(t)的p阶分数傅立叶变换为线性积分运算：Gp(u)=Fp[g(t)]=∫-∞+∞g(t)Kp(t,u)dt---(1)]]>其中分数傅立叶变换的内核函数K_p(t,u)和A_p为Kp(t,u)=Apexp[jπ(t2cotφ-2tucscφ+u2cotφ)]0<|p|<2δ(t-u)p=0δ(t+u)p=±2---(2)]]>Ap=exp[-jπsgn(sinφ)/4+jφ/2]|sinφ|,φ=pπ2---(3)]]>其中，g(t)为经过仿真电路单元和仿真波形输出到电子噪声系统的待分析的噪声信号，K_p(t,u)和A_p为分数傅立叶变换的内核函数，p为分数傅立叶变换的阶数，当p＝1时，分数傅立叶变换退化为傅立叶变换；对g(t)进行噪声和电磁干扰的检测具体算法步骤如下：（1）取分数阶p的初值p₀，对g(t)进行分数阶为p₀的分数傅立叶变换得到G_p(u)，搜索G_p(u)的幅度谱|G_p(u)|的最大值放在G_max中，并将此时的分数阶p放在p_max中；（2）取分数阶p的步长为Δp，对g(t)进行分数阶增加Δp的分数傅立叶变换得到G_p(u)，继续搜索G_p(u)的幅度谱|G_p(u)|的最大值，若此最大值大于G_max，则G_max用此最大值更新，并将p_max更新为此时的分数阶p；否则G_max和p_max不更新；（3）重复步骤（2），直到分数阶p≥2为止，这样得到了要获取g(t)的第一峰值分量所对应的分数阶p₁＝p_max；（4）对g(t)进行分数阶为p₁的分数傅立叶变换得到用滤波法对取出第一峰值分量然后对进行分数阶为-p₁的分数傅立叶变换得到第一分量g¹(t)；（5）对进行分数阶为-p₁的分数傅立叶变换得到信号g¹(t)，把g¹(t)当成g(t)，重复步骤（1）至步骤（4），得到第二分量g²(t)；（6）对多个噪声信号进行分析时，依此类推，可得到第i分量gⁱ(t)。