Tehnike obrade signala za poboljšanu EMI analizu s testnim prijemnicima

Uvod:
Analiza elektromagnetskih smetnji (EMI) ključna je za osiguranje elektromagnetske kompatibilnosti elektroničke opreme i sustava. Moderni EMI ispitni prijemnici koristiti složene metode obrade signala za poboljšanje pouzdanosti i brzine EMI analize, zahvaljujući tehnološkom napretku.

U ovom dijelu ćemo se pozabaviti različitim metodama obrade signala koje se koriste u tandemu s ispitnim prijamnicima radi veće točnosti EMI analiza. Inženjeri mogu poboljšati funkcionalnost i pouzdanost elektroničke opreme korištenjem ovih metoda za otkrivanje, analizu i uklanjanje EMI smetnji.

Fourierova transformacija i analiza spektra:
Fourierova transformacija jedna je od najosnovnijih metoda koja se koristi u istraživanju elektromagnetskih smetnji (EMI). Transformacija signala iz vremenske domene u frekvencijsku domenu omogućuje inženjerima da procijene spektralne komponente signala.

Kako bi se izvršila neposredna analiza spektra, EMI ispitni prijemnici koristiti brzu Fourierovu transformaciju (FFT) i druge srodne algoritme Fourierove transformacije. Ova tehnologija omogućuje pregled frekvencijskog sastava elektromagnetskog spektra i precizno određivanje izvora smetnji.

windowing:
Korištenjem tehnike prozora moguće je poboljšati razlučivost spektralne analize uz istovremeno smanjenje spektralnog curenja. Prije nego što se izvede Fourierova transformacija dobivenog signala, uobičajena je praksa da EMI ispitni prijamnici prvo koriste funkcije prozora kao što su Hamming, Hanning i Blackman.

Prozor je tehnika koja pomaže poboljšati spektralnu analizu i detekciju uskopojasnih interferencijskih signala smanjenjem značaja učinka prekida signala na rubovima prozora.

Analiza spektrograma:
Kako bi se dobila potpuna slika svojstava signala kroz vrijeme, analiza spektrograma uključuje podatke iz vremenske i frekvencijske domene. Inženjeri mogu ispitati spektralni sastav signala tijekom vremena pomoću kratkotrajne Fourierove transformacije (STFT).

Inženjeri mogu bolje uočiti prolazne ili povremene smetnje upotrebom alata za analizu spektrograma koji su uključeni u EMI ispitne prijemnike.

Digitalno filtriranje:
Signali se digitalno filtriraju kako bi se uklonila nepoželjna pozadinska buka ili smetnje. Digitalni filtri uključujući niskopropusne filtre, visokopropusne filtre, pojasnopropusne filtre i filtre s urezima koriste se u EMI ispitni prijemnici da se usredotočite na uski frekvencijski pojas. Filtriranje poboljšava točnost EMI analize olakšavajući otkrivanje i procjenu spektralnih komponenti povezanih s EMI izvorima.

Detekcija vrha i klasifikacija:
Kako bismo locirali i označili značajne skokove ili vrhove u frekvencijskom spektru, koristimo metode detekcije vrhova. Kako bi locirali i nadzirali najviše vrhove amplitude tijekom vremena, EMI prijemnici za testiranje koriste metode kao što su algoritmi za zadržavanje vrha i traženje vrha.

Inženjeri mogu bolje usredotočiti napore na ublažavanje razlikovanjem između normalnih komponenti signala i mogućih EMI izvora zahvaljujući ovoj metodi kategorizacije vrhova na temelju njihovih svojstava.

Analiza vremenske domene:
Razumijevanje vremenskog ponašanja EMI signala zahtijeva istraživanje u frekvencijskoj i vremenskoj domeni. Mjere vremenske domene kao što su širina impulsa, vrijeme porasta i brzina ponavljanja osiguravaju EMI prijemnici za testiranje, omogućujući identifikaciju i karakterizaciju prolaznih ili impulzivnih izvora smetnji.

Analiza vremenske domene koristan je alat za inženjere u određivanju opsega u kojem EMI događaji degradiraju funkcionalnost elektroničke opreme i planiranju strategija ublažavanja.

Statistička analiza:
Inženjeri sada mogu prikupiti korisne uvide iz ogromne količine EMI podataka koristeći metode statističke analize. Funkcije gustoće vjerojatnosti (PDF), funkcije kumulativne distribucije (CDF) i testiranje statističkih hipoteza samo su neke od statističkih metoda koje koristi EMI ispitni prijemnici ispitati statističke značajke EMI signala.

Uz korištenje statistike, možemo izbrojati utjecaj EMI problema, uočiti uzorke i odrediti što predstavlja kršenje EMC propisa. LISUN ima najbolju opremu za EMI testiranje.

Korelacija i unakrsna korelacija:
Postupci korelacije i unakrsne korelacije koriste se pri ispitivanju veze koja postoji između dva signala ili pri usporedbi signala dobivenih iz velikog broja kanala. EMI ispitni prijemnici koriste korelacijske i unakrsne korelacijske algoritme kako bi locirali sličnosti ili uzorke u testnim signalima.

Inženjeri mogu koristiti ovaj pristup za točnije lociranje izvora harmoničkih ili lažnih emisija, koji su povezani jedan s drugim, ali potječu iz zasebnih komponenti elektroničkog uređaja ili sustava.

Napredni algoritmi za obradu signala:
U današnjem svijetu analiza elektromagnetskih smetnji (EMI) može se osloniti u većoj mjeri nego ikad prije zahvaljujući uvođenju složenih algoritama za obradu signala u EMI ispitni prijemnici. Koristeći tehnike poput adaptivnog filtriranja, slijepog odvajanja izvora i valićnih transformacija, inženjeri mogu izvući korisne informacije iz zamršenih EMI signala.

Ove se tehnike koriste za smanjenje ili uklanjanje šuma ili smetnji u signalima. Ako inženjeri prihvate ove vrhunske tehnologije, moguće je da povećaju svoje kapacitete otkrivanja i identifikacije izvora EMI, čak i u izazovnim ili bučnim okruženjima.

Prepoznavanje uzoraka i strojno učenje:
Kada se provodi EMI analiza pomoću ispitnih prijemnika, postaje sve uobičajenija praksa da se iskoriste prednosti prepoznavanja uzoraka i strojnog učenja. Među tim tehnikama je davanje uputa računalima da otkriju i klasificiraju EMI signale prema karakterističnim otiscima samih signala.

EMI ispitni prijemnici mogu automatski razlikovati tipične radne signale i događaje smetnji zahvaljujući upotrebi metoda strojnog učenja. Ovo ne samo da ubrzava analizu, već također ukazuje na najvjerojatnije izvore smetnji.

Usrednjavanje signala:
Omjer signala i šuma snimljenog EMI-ja poboljšan je pomoću usrednjavanja signala, metode obrade signala. Inženjeri mogu bolje otkriti slabe ili povremene signale smetnji izračunavanjem prosjeka ponovljenih snimanja istog signala kako bi eliminirali nasumični šum.

Kako bi se povećala osjetljivost i preciznost EMI mjerenja, posebno u uvjetima niske razine ili povremenim EMI, EMI ispitni prijemnici sadrže mogućnosti usrednjavanja signala.

Praćenje i vizualizacija u stvarnom vremenu:
Praćenje i vizualizacija u stvarnom vremenu bitne su komponente obrade signala kada se koriste EMI ispitni prijamnici. Inženjerima je moguće vidjeti rezultate studije u stvarnom vremenu, što daje uvid u prisutnost EMI izvora, prirodu frekvencija koje emitiraju ti izvori i kako se te frekvencije mijenjaju tijekom vremena.

Praćenje u stvarnom vremenu čini izvedivim i proaktivno prepoznavanje slučajeva elektromagnetskih smetnji (EMI) i donošenje brzih prosudbi o najučinkovitijim strategijama za ublažavanje njihovih učinaka.

Naknadna obrada i izvješćivanje:
Nakon provođenja studije o EMI signalima, inženjeri mogu imati koristi od usluga naknadne obrade i izvješćivanja koje nude prijemnici za ispitivanje EMI. Ove aktivnosti pomažu inženjerima s rasporedom i prezentacijom podataka.

Među njima su mogućnosti izrade detaljnih izvješća, izvoz informacija u različitim formatima i omogućavanje pristupa podacima za grupno proučavanje. Inženjeri su u mogućnosti zauzeti znanstveniji pristup EMI studiji zahvaljujući alatima za naknadnu obradu, koji omogućuju snimanje opažanja, praćenje trendova i usporedbu podataka iz mnogih testova.

Zaključak:
Poboljšana EMI analiza korištenjem ispitni prijemnici što je omogućeno metodama obrade signala omogućilo je inženjerima da bolje otkriju, analiziraju i kontroliraju elektromagnetske smetnje. Inženjeri mogu prikupiti korisne informacije iz EMI signala korištenjem tehnika kao što su Fourierova transformacija, pregled prozora, analiza spektrograma, digitalno filtriranje, identifikacija vrha, analiza vremenske domene, statistička analiza, korelacija, sofisticirani algoritmi, prepoznavanje uzoraka i strojno učenje.

Upotrebom ovih metoda inženjeri mogu precizno odrediti porijeklo EMI-ja, kategorizirati događaje smetnji, izmjeriti njihov utjecaj i dizajnirati učinkovite protumjere. Stalna inkorporacija modernih metoda obrade signala u EMI ispitne prijamnike nudi povećanu točnost, učinkovitost i pouzdanost u testovima elektromagnetske kompatibilnosti u svjetlu sve veće složenosti EMI pitanja.

Lisun Instruments Limited osnovao je LISUN GROUP u 2003. LISUN sustav kvalitete je strogo certificiran prema ISO9001:2015. Kao član CIE, LISUN proizvodi su dizajnirani na temelju CIE, IEC i drugih međunarodnih ili nacionalnih standarda. Svi proizvodi prošli su CE certifikat i ovjereni od strane laboratorija treće strane.

Naši glavni proizvodi su Goniofotometar, Integrirajući sferu, spektroradiometra, Napredni generator, ESD simulator oružja, EMI prijemnik, EMC test oprema, Električni sigurnosni ispitivač, Komora za zaštitu okoliša, temperatura komore, Klimatska komora, Toplinska komora, Ispitivanje soli, Komora za ispitivanje prašine, Vodootporno ispitivanje, RoHS test (EDXRF), Test žarne žice i Test iglica plamenom.

Slobodno nas kontaktirajte ako vam treba podrška.
Tehnički odjel: Service@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8615317907381
Odjel prodaje: Sales@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8618117273997

Oznake:EMI-9KB