● 摘要
随着科学技术的发展,有越来越多的电子、电气设备使用在有限的空间和平台上,并不断向着微型化、智能化、多功能化、高化方向发展。飞机中的电子、电气设备大多伴随着电磁能量的转换,高密度、宽频谱的电磁信号充满整个人类生存的空间。电气系统中的这些电气、电子设备之间通过电磁场辐射和信号传导相互影响,构成了极其复杂的电磁环境。因此,电气系统的电磁兼容问题越来越受到重视,各国都对电磁兼容这一课题进行了广泛而又深入的研究。
本文阐述了电磁兼容问题的重要意义、系统电磁兼容技术的国内外发展现状,介绍了盲源分离问题的概念与独立成分分析等主要算法的发展现状、盲源分离理论与算法的广泛应用以及在电磁干扰识别领域的应用实例。详细展开阐述了盲源分离的基本数学模型,并梳理了四种盲源分离算法的流程步骤与特点。
随后研究了单通道盲源分离问题的研究现状以及一种解决方法,即利用小波分析的方法对单通道混合信号进行分离和提取的原理,针对单通道盲源分离问题,做了初步的探讨,给出了一些有用的结果。
简要介绍了飞机电气系统的组成,对供电系统与负载的干扰源与敏感设备,以及电磁干扰信号的耦合方式进行了总结与分类。考虑导线通有高频信号时,产生电磁干扰的情况,以平行传输线串扰问题为例,得到了平行传输线的数学模型。
对四种盲源分离算法进行编程,验证算法的可实现性,并比较其分离性能,并对单通道盲源分离问题的小波分析方法进行仿真与分析,验证了小波分析方法的可行性。对均匀的平行传输线进行建模并对传输线上由于串扰问题引起的干扰信号进行了分离,取得了较好的分离性能,并通过对干扰信号时域与频域的特征的提取与分类,达到电磁干扰信号识别的目的。
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