本發(fā)明涉及電磁兼容設(shè)計領(lǐng)域，尤其是涉及一種電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)快速定位方法。

背景技術(shù)：

電磁兼容性能是復雜信息系統(tǒng)的一項重要性能指標，是提高復雜信息系統(tǒng)可靠性的重要因素。隨著當前復雜信息系統(tǒng)集成程度的日益提高，使得內(nèi)部空間有限、上裝電子設(shè)備眾多的大規(guī)模、超大規(guī)模復雜電子信息系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容問題日益嚴重和凸顯。

由于引起信息系統(tǒng)內(nèi)部電磁兼容問題的原因眾多，且電磁兼容問題又屬于交叉學科的系統(tǒng)性問題，因此，快速定位造成復雜信息系統(tǒng)內(nèi)部電磁兼容問題的干擾源、耦合途徑和受擾設(shè)備十分困難。當前主要依據(jù)測試人員多年的電磁兼容經(jīng)驗，并結(jié)合相應(yīng)的測試手段來判斷，能夠在一定程度上找到信息系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)。但該方法只能在系統(tǒng)集成后進行，并且對測試人員的實際工程經(jīng)驗的依賴性較強，由于缺少相關(guān)規(guī)范指導，防護措施零散、碎片化，指標不成體系，使得解決上述問題只能采取后期加固的方法，可能造成較為嚴重的過防護與欠防護問題，弊端較多。

而另一種當前高校和科研單位正在研究和探索的“自頂向下”系統(tǒng)級電磁兼容設(shè)計手段，著眼于系統(tǒng)設(shè)計階段進行電磁兼容預設(shè)計，能夠?qū)碗s信息系統(tǒng)潛在電磁干擾進行相關(guān)的分析和評估。采用基于系統(tǒng)仿真與設(shè)計反復迭代的方式，能夠在一定程度上對復雜信息系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計提供有效的指導，避免過設(shè)計和欠設(shè)計。但由于該方法目前也處于探索研究階段，一般為表現(xiàn)為就具體問題進行具體分析，無法做到在眾多的潛在干擾耦合環(huán)節(jié)中快速識別和定位系統(tǒng)最薄弱環(huán)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)快速定位方法，解決快速定位造成復雜信息系統(tǒng)內(nèi)部電磁兼容問題的干擾源、耦合途徑和受擾設(shè)備十分困難的問題。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)快速定位方法，該方法包括：

確定信息系統(tǒng)中電磁兼容相關(guān)的設(shè)備數(shù)量n；

計算n個設(shè)備中兩兩設(shè)備之間的電磁干擾冗余度A_ij(i≤n,j≤n)，并將所有計算結(jié)果建立元素集合C，其中A_ij表示為設(shè)備i對設(shè)備j在某一時空頻域內(nèi)的干擾冗余度；

根據(jù)信息系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)判決函數(shù)模型M，計算出信息系統(tǒng)電磁兼容性能最薄弱環(huán)節(jié)干擾冗余度判決閾值M₁和信息系統(tǒng)電磁兼容性能次薄弱環(huán)節(jié)干擾冗余度判決閾值M₂，其中

4)取集合C中所有大于M₁的元素組成集合即得到對系統(tǒng)電磁兼容性能影響最嚴重的影響因素集合，取集合C中所有大于M₁、且小于M₂的元素組成集合即得到對系統(tǒng)電磁兼容性能影響次嚴重的影響因素集合。

作為進一步的技術(shù)方案，A_ij＝P_Ti-L_i(f,d)-S_j，其中，P_Ti為設(shè)備i的發(fā)射功率；L_i(f,d)為設(shè)備i在自由空間傳播損耗函數(shù)，L_i(f,d)＝32+10*lgf_MHz+20*lgd_km，f_MHz為頻率，d_km為空間距離；S_j為設(shè)備j的接收靈敏度。

作為進一步的技術(shù)方案，元素集合C的建立方法為：首先建立設(shè)備對象干擾矩陣N，將干擾矩陣N中的元素組成集合C，C＝{A₁₁,A₁₂,…,A_nn}。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明基于薄弱環(huán)節(jié)判決函數(shù)模型，能夠在眾多的干擾耦合因素中，快速定位復雜信息系統(tǒng)電磁兼容最薄弱環(huán)節(jié)和次薄弱環(huán)節(jié)，從而指導設(shè)計人員有針對性的采取電磁防護設(shè)計措施，時效性強，能夠起到事半功倍的效果。

2、本發(fā)明在解決上裝設(shè)備數(shù)量多、電磁干擾耦合問題嚴酷的大規(guī)模、超大規(guī)模的復雜信息系統(tǒng)電磁兼容問題上的優(yōu)勢非常顯著，通過快速定位薄弱環(huán)節(jié)，節(jié)省時間和經(jīng)濟成本，避免一概而論、東拼西湊，以及由于過設(shè)計和欠設(shè)計而對系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)的持續(xù)性能造成的不必要隱患。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例

一種電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)快速定位方法，如圖1所示，該方法包括步驟：

S101，根據(jù)已知信息系統(tǒng)，梳理系統(tǒng)電磁兼容相關(guān)的各個設(shè)備對象，確定設(shè)備數(shù)量n。如根據(jù)已知車輛確定與車輛系統(tǒng)電磁兼容相關(guān)的設(shè)備對象，數(shù)量為n。

S201，計算所有設(shè)備對象中兩兩之間的電磁干擾冗余度A_ij(i≤n,j≤n)，A_ij表示為設(shè)備i對設(shè)備j在某一時空頻域內(nèi)的干擾冗余度，A_ij＝P_Ti-L_i(f,d)-S_j，其中，P_Ti為設(shè)備i發(fā)射功率，單位：dBm；L_i(f,d)為設(shè)備i在自由空間傳播損耗函數(shù)，L_i(f,d)＝32+10*lgf_MHz+20*lgd_km，單位：dB，f_MHz為頻率，d_km為空間距離；S_j為設(shè)備j的接收靈敏度，單位：dBm。

S301，建立設(shè)備對象干擾矩陣N，

S401，將干擾矩陣N中的元素組成集合C，C＝{A₁₁,A₁₂,…,A_nn}；

S501，計算車輛電磁兼容性能最薄弱環(huán)節(jié)干擾冗余度判決閾值M₁；

S601，根據(jù)M₁，確定車輛電磁兼容性能最薄弱環(huán)節(jié)集合C₁；

S602，參考N和C₁，快速確定造成車輛電磁兼容問題的最薄弱環(huán)節(jié)設(shè)備對象，具體為：取集合C中所有大于M₁的元素組成集合即得到對系統(tǒng)電磁兼容性能影響最嚴重的影響因素集合。

S701，計算車輛電磁兼容性能次薄弱環(huán)節(jié)干擾冗余度判決閾值M₂；

S801，根據(jù)M₂，確定車輛電磁兼容性能次薄弱環(huán)節(jié)集合C₂；

S802，參考N和C₂，快速確定造成車輛電磁兼容問題的次薄弱環(huán)節(jié)設(shè)備對象，具體為：取集合C中所有大于M₁、且小于M₂的元素組成集合即得到對系統(tǒng)電磁兼容性能影響次嚴重的影響因素集合。

前述步驟中，計算M₁和M₂的方法為：根據(jù)設(shè)備數(shù)量n和設(shè)備對象兩兩之間的電磁干擾冗余度A_ij，建立復雜信息系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)判決函數(shù)模型M。

其中，M₁為復雜信息系統(tǒng)電磁兼容性能最薄弱環(huán)節(jié)干擾冗余度判決閾值；M₂為復雜信息系統(tǒng)電磁兼容性能次薄弱環(huán)節(jié)干擾冗余度判決閾值。

本發(fā)明的創(chuàng)新點為：

(1)建立電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)判決函數(shù)

通過電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)判決函數(shù)模型，建立設(shè)備數(shù)量、干擾矩陣集合與最薄弱環(huán)節(jié)判決閾值、次薄弱環(huán)節(jié)判決閾值之間的對應(yīng)關(guān)系，得到電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)判決閾值。通過判決閾值，對計算結(jié)果進行重要程度分級排序。能夠在復雜信息系統(tǒng)集成的電子設(shè)備數(shù)量多、規(guī)模大的情況下，有效、快速的幫助設(shè)計人員從眾多的潛在干擾威脅中快速定位最薄弱環(huán)節(jié)的位置，指導設(shè)計人員有針對性的采取電磁防護設(shè)計措施，避免由于過設(shè)計和欠設(shè)計而對系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)的持續(xù)性能造成的不必要隱患。

(2)基于離散非線性技術(shù)的干擾冗余度計算方法

采用離散非線性技術(shù)，綜合考慮設(shè)備對象之間的線性(增益、衰減、濾波等)和非線性(互調(diào)、減敏、交調(diào)、相互混頻、調(diào)幅調(diào)相轉(zhuǎn)換等)效應(yīng)以及高階的非線性響應(yīng)等要素對復雜信息系統(tǒng)電磁兼容性能造成的影響，能夠為快速、精確的對復雜信息系統(tǒng)進行干擾冗余度計算提供必要的依據(jù)和理論支撐。

基于本發(fā)明，可以在復雜電子信息系統(tǒng)的設(shè)計階段，通過快速定位系統(tǒng)電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)，為系統(tǒng)制定有效的電磁防護設(shè)計手段和措施提供明確的指導依據(jù)。通過該快速定位方法建立的薄弱環(huán)節(jié)判決函數(shù)模型，得到復雜信息系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)判決閾值，對系統(tǒng)潛在的電磁干擾問題進行分級，能夠幫助設(shè)計人員快速定位眾多潛在電磁干擾環(huán)節(jié)中的最薄弱環(huán)節(jié)，從而指導設(shè)計人員根據(jù)對電磁兼容性能影響的重要程度和防護設(shè)計的難易程度，有針對性的進行復雜信息系統(tǒng)電磁防護性能的設(shè)計。

其次，本發(fā)明可有效定位解決大規(guī)模、超大規(guī)模電子設(shè)備集成的復雜信息系統(tǒng)的電磁兼容性能薄弱環(huán)節(jié)，能夠避免潛在電磁干擾源和敏感設(shè)備數(shù)量巨大、干擾路徑復雜多樣時，設(shè)計人員盲目進行電磁加固所帶來的過設(shè)計和欠設(shè)計問題，節(jié)約時間和成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。