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幅度概率分布(APD)统计参量测量方法的研究与APD测量系统的研制

陈嵩  
【摘要】: 国际无线电干扰特别委员会在2006年最新版的CISPR16-1 Ed.2国际标准中将APD统计参量测量列为了一种电磁骚扰的标准测量方法。本文的主要工作是研制一台符合CISPR建议指标要求的具有自主知识产权的APD专用测量仪表,并搭建APD自动测试系统平台。该测量仪与测试平台已在国家无线电监测中心投入试用,取得了预期的效果,填补了该领域国内的空白。 文章第一章结合EMC学科的特点,全面回顾了APD测量方法理论和应用方面的发展历史和进展,追踪了该领域技术的最新动态。第二章通过电路理论和统计信号处理理论,对EMI测量接收装置的电路响应、随机信号概率模型、APD统计参量测量的关键指标等进行了推导和讨论。第三章和第四章分别介绍了具有自主知识产权的BJTU_APD V1.0测量仪的硬件和软件系统的设计。第五章给出了仪器校准和验证的结果。 全文创新点表现如下: 1.对接收机检波器前级电路响应进行了理论推导和数值仿真,建立了检波器的非线性仿真模型,分析指出了传统检波测量的不足之处(第二章); 2.对服从典型概率分布的随机信号的APD特性进行了推导与数值分析,并初步讨论了噪声建模与拟合方法,对电气化铁路弓网脉冲噪声建立了数值仿真模型(第二章); 3.建立了APD测量采样率与测量不确定度的数值关系(第二章); 4.研制成功了统计参量测量通用硬件平台,属国内首创(第三章); 5.在通用硬件平台上开发了BJTU_APD V1.0测量仪,各项性能指标都达到或优于CISPR的建议原则,形成了具有完全自主知识产权的软件IP核(第四章); 6.软硬件设计中采用了一系列新颖或者独创的技术,如SIMO-FIFO、高效倍频APD处理单元、双端口RAM、高精度长定时器、标准串行总线等,有效地解决了处理速度、测量盲等待等关键技术难题,允许与各种控制器进行灵活的连接,并为系统性能的升级和功能扩展创造了条件(第三、四章); 7.搭建了完整的APD测试系统平台,并编制了自动测量系统软件WinAPD,提供了完善的测量流程控制功能和友好的用户界面。


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