專利名稱：能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)及消除背景噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁環(huán)境檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)及消除背景噪聲的方法。
背景技術(shù)：
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測(cè)量電磁輻射，一般使用測(cè)量接收機(jī)或經(jīng)過定標(biāo)的頻譜分析儀。這些都是選頻設(shè)備，例如在測(cè)量某一大型電磁輻射源附近的電磁環(huán)境，在某一頻率測(cè)量時(shí)，背景噪聲中的同頻信號(hào)對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性影響很大。這種背景噪聲干擾與被測(cè)設(shè)備電磁輻射的頻率相同，測(cè)量接收機(jī)或頻譜分析儀是無法識(shí)別和區(qū)分到底哪個(gè)是噪聲，哪個(gè)是被測(cè)設(shè)備的電磁輻射。因此，利用測(cè)量接收機(jī)或者頻譜分析儀所測(cè)出的結(jié)果都是被測(cè)輻射源的電磁輻射與背景噪聲的綜合場(chǎng)強(qiáng)，無法準(zhǔn)確的測(cè)出被測(cè)輻射源的電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)。
目前，國內(nèi)許多地方在作高壓輸電線路電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，都發(fā)現(xiàn)有由于周邊背景電磁噪聲的影響，測(cè)量結(jié)果超過國家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，在這種情況下，利用現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備和技術(shù)就無法確定被測(cè)高壓輸電線路對(duì)電磁福射環(huán)境的影響，給電磁福射環(huán)境影響的評(píng)價(jià)和管理帶來很大的困難。發(fā)明內(nèi)容:
綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本發(fā)明提供了一種能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)及消除背景噪聲的方法，它是在進(jìn)行電測(cè)檢測(cè)時(shí)，采用兩套相同的且同步工作的無線接收機(jī)，兩套無線接收機(jī)分為主接收機(jī)與輔接收機(jī)，主接收機(jī)與輻射源之間的距離是輔接收機(jī)與輻射源之間距離的十倍以上，主接收機(jī)接收輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)及背景噪聲信號(hào)，輔接收機(jī)接收背景噪聲信號(hào)，并將該噪聲信號(hào)同步傳輸給主接收機(jī)，主接收機(jī)接收的噪聲信號(hào)與輔接收機(jī)傳來的噪聲信號(hào)，在主接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行相互抵消處理，從而使主接收機(jī)接收到的信號(hào)為純凈的電磁信號(hào)，并將該電磁信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)處理，從而使電磁環(huán)境檢測(cè)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，保證電磁輻射環(huán)境評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確可靠。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其中:包括主接收機(jī)、輔接收機(jī)及計(jì)算機(jī)，主接收機(jī)與輔接收機(jī)結(jié)構(gòu)相同，均包括信號(hào)接收天線、放大濾波模塊、GPS模塊、同步模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和無線通信模塊，信號(hào)接收天線與放大濾波模塊連接，放大濾波模塊與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，信號(hào)處理模塊與無線通信模塊連接，GPS模塊上設(shè)置GPS天線，GPS模塊與同步模塊及數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，同步模塊與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，GPS模塊提供秒脈沖信號(hào)，主接收機(jī)的無線通信模塊將純凈的電磁信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的主接收機(jī)、輔接收機(jī)及計(jì)算機(jī)均通過無線連接。本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的同步模塊為數(shù)字鎖相環(huán)，所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊為DSP處理器，所述的無線通信模塊為無線串口通信模塊。本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的主接收機(jī)及輔接收機(jī)均包含顯示模塊。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊上連接有溫度傳感器及濕度傳感器。本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的GPS模塊提供位置信息，給出測(cè)量時(shí)主接收機(jī)、輔接收機(jī)所在位置。一種利用上述能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的方法，其中:它包括以下工藝步驟:
第一步:在被測(cè)輻射源的檢測(cè)方向設(shè)置兩臺(tái)無線接收機(jī)，一臺(tái)為主接收機(jī)，另一臺(tái)為輔接收機(jī)，輔接收機(jī)與被測(cè)輻射源之間的距離>主接收機(jī)與被測(cè)輻射源之間距離的十倍；第二步:啟動(dòng)主接收機(jī)及輔接收機(jī)，主接收機(jī)的GPS模塊及輔接收機(jī)的GPS模塊提供秒脈沖IPPS信號(hào)，作為同步模塊的參考輸入，實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)時(shí)鐘頻率和相位同步，使主接收機(jī)與輔接收機(jī)同步工作，實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)米集信號(hào)、傳輸和處理時(shí)序的同步，主接收機(jī)接收被測(cè)輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)及背景噪聲信號(hào)，輔接收機(jī)接收背景噪聲信號(hào);
第三步:輔接收機(jī)通過無線通信模塊把采集到的背景噪聲信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給主接收機(jī)，同時(shí)主接收機(jī)通過無線通信模塊接收輔接收機(jī)發(fā)送的背景噪聲信號(hào)數(shù)據(jù)；
第四步:主接收機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理模塊將接收的背景噪聲信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的混合信號(hào)與輔接收機(jī)傳來的背景噪聲信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)噪聲對(duì)消處理；實(shí)現(xiàn)消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的目的，得到純凈的電磁信號(hào)，主接收機(jī)的無線通信模塊將純凈的電磁信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的主接收機(jī)與輔接收機(jī)的ADC以同步的時(shí)鐘作為采樣時(shí)鐘。本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明是在進(jìn)行電磁檢測(cè)時(shí)，采用兩套相同的且同步工作的無線接收機(jī)，兩套無線接收機(jī)分為主接收機(jī)與輔接收機(jī)，主接收機(jī)與輻射源之間的距離是輔接收機(jī)與輻射源之間距離的十倍以上，主接收機(jī)接收輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)及背景噪聲信號(hào)，輔接收機(jī)接收背景噪聲信號(hào)，并將該噪聲信號(hào)同步傳輸給主接收機(jī)，主接收機(jī)接收的噪聲信號(hào)與輔接收機(jī)傳來的噪聲信號(hào)，在主接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行相互抵消處理，從而使主接收機(jī)接收到的信號(hào)為純凈的電磁信號(hào)，并將該電磁信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)處理，從而使電磁環(huán)境檢測(cè)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，保證電磁輻射環(huán)境評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確可靠。2、本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)處理模塊上連接有溫度傳感器及濕度傳感器，在給出測(cè)量結(jié)果的同時(shí)，給出測(cè)量時(shí)的溫濕度環(huán)境。3、本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸全部采用無線傳輸，使主接收機(jī)、輔接收機(jī)可以不需有線連接而位于距離輻射源相差10倍以上距離的地方。能夠有效的節(jié)約檢測(cè)成本，且操作方便。4、本發(fā)明能夠得出較為準(zhǔn)確的電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)，消除背景噪聲對(duì)電磁輻射檢測(cè)結(jié)果的影響，為電磁輻射檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性及電磁輻射環(huán)境評(píng)價(jià)的可靠性提供條件。


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圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的主接收機(jī)或輔接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1、圖2所示，一種能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，包括主接收機(jī)、輔接收機(jī)及計(jì)算機(jī)，主接收機(jī)與輔接收機(jī)結(jié)構(gòu)相同，均包括信號(hào)接收天線、放大濾波模塊、GPS模塊、同步模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和無線通信模塊。信號(hào)接收天線與放大濾波模塊連接，放大濾波模塊與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，信號(hào)處理模塊與無線通信模塊連接，GPS模塊上設(shè)置GPS天線，GPS模塊與同步模塊及數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，同步模塊與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，GPS模塊提供秒脈沖信號(hào)，主接收機(jī)的無線通信模塊將純凈的電磁信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。所述的信號(hào)接收天線為磁棒天線；所述的同步模塊為數(shù)字鎖相環(huán)，采用AD9548以產(chǎn)生與GPS的秒脈沖同步的時(shí)鐘；所述的GPS模塊發(fā)送及接收秒脈沖信號(hào)；所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊為DSP處理器，采用TMS320F28335 ;所述的無線通信模塊為無線串口通信模塊；所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊上連接有溫度傳感器及濕度傳感器；所述的放大濾波模塊為中波調(diào)幅收音機(jī)芯片 D3839A。信號(hào)接收天線為磁棒天線，磁棒天線接收被測(cè)輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)與背景噪聲信號(hào)混合的信號(hào)，放大濾波模塊將磁棒天線接收的信號(hào)進(jìn)行放大濾波后傳輸給DSP處理器，GPS模塊發(fā)送及接收秒脈沖IPPS信號(hào)；GPS模塊的秒脈沖IPPS信號(hào)與同步模塊相互配合實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)時(shí)鐘同步，同時(shí)GPS模塊提供的秒脈沖IPPS信號(hào)實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理時(shí)序同步，數(shù)字信號(hào)處理模塊處理接收的信號(hào)，無線通信模塊實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和主接收機(jī)向計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。如圖1所示，利用上述能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的方法，其中:它包括以下工藝步驟:
第一步:在被測(cè)輻射源的檢測(cè)方向設(shè)置兩臺(tái)無線接收機(jī)，一臺(tái)為主接收機(jī)，另一臺(tái)為輔接收機(jī)，輔接收機(jī)與被測(cè)輻射源之間的距離>主接收機(jī)與被測(cè)輻射源之間距離的十倍；第二步:啟動(dòng)主接收機(jī)及輔接收機(jī)，主接收機(jī)的GPS模塊及輔接收機(jī)的GPS模塊發(fā)送及接收秒脈沖IPPS信號(hào)，作為同步模塊的參考輸入，實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)時(shí)鐘頻率和相位同步，使主接收機(jī)與輔接收機(jī)同步工作，實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)采集信號(hào)、傳輸和處理時(shí)序的同步，主接收機(jī)與輔接收機(jī)的ADC以同步的時(shí)鐘作為采樣時(shí)鐘，主接收機(jī)接收被測(cè)輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)及背景噪聲信號(hào)，輔接收機(jī)接收背景噪聲信號(hào)；
第三步:輔接收機(jī)通過無線通信模塊把采集到的背景噪聲信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給主接收機(jī)，同時(shí)主接收機(jī)通過無線通信模塊接收輔接收機(jī)發(fā)送的背景噪聲信號(hào)數(shù)據(jù)；
第四步:主接收機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理模塊將接受的背景噪聲信號(hào)與輔接收機(jī)發(fā)送的背景噪聲信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)噪聲對(duì)消處理；實(shí)現(xiàn)消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的目的，得到純凈的電磁信號(hào)，主接收機(jī)的無線通信模塊將純凈的電磁信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。需要說明的是，以上所述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的說明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒超出本發(fā)明技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括主接收機(jī)、輔接收機(jī)及計(jì)算機(jī)，主接收機(jī)與輔接收機(jī)結(jié)構(gòu)相同，均包括信號(hào)接收天線、放大濾波模塊、GPS模塊、同步模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和無線通信模塊，信號(hào)接收天線與放大濾波模塊連接，放大濾波模塊與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，信號(hào)處理模塊與無線通信模塊連接，GPS模塊上設(shè)置GPS天線，GPS模塊與同步模塊及數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，同步模塊與數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，GPS模塊提供秒脈沖信號(hào)，主接收機(jī)的無線通信模塊將純凈的電磁信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的主接收機(jī)、輔接收機(jī)及計(jì)算機(jī)均通過無線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的同步模塊為數(shù)字鎖相環(huán)，所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊為DSP處理器，所述的無線通信模塊為無線串口通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的主接收機(jī)及輔接收機(jī)均包含顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊上連接有溫度傳感器及濕度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的GPS模塊提供位置信息，給出測(cè)量時(shí)主接收機(jī)、輔接收機(jī)所在位置。
7.利用權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的方法，其特征在于:它包括以下工藝步驟: 第一步:在被測(cè)輻射源的檢測(cè)方向設(shè)置兩臺(tái)無線接收機(jī)，一臺(tái)為主接收機(jī)，另一臺(tái)為輔接收機(jī)，輔接收機(jī)與被測(cè)輻射源之間的距離>主接收機(jī)與被測(cè)輻射源之間距離的十倍； 第二步:啟動(dòng)主接收機(jī)及輔接收機(jī)，主接收機(jī)的GPS模塊及輔接收機(jī)的GPS模塊提供秒脈沖IPPS信號(hào)，作為同步模塊的參考輸入，實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)時(shí)鐘頻率和相位同步，使主接收機(jī)與輔接收機(jī)同步工作，實(shí)現(xiàn)主接收機(jī)與輔接收機(jī)米集信號(hào)、傳輸和處理時(shí)序的同步，主接收機(jī)接收被測(cè)輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)及背景噪聲信號(hào)，輔接收機(jī)接收背景噪聲信號(hào); 第三步:輔接收機(jī)通過無線通信模塊把采集到的背景噪聲信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給主接收機(jī)，同時(shí)主接收機(jī)通過無線通信模塊接收輔接收機(jī)發(fā)送的背景噪聲信號(hào)數(shù)據(jù)； 第四步:主接收機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理模塊將接收的背景噪聲信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的混合信號(hào)與輔接收機(jī)傳來的背景噪聲信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)噪聲對(duì)消處理；實(shí)現(xiàn)消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的目的，得到純凈的電磁信號(hào)，主接收機(jī)的無線通信模塊將純凈的電磁信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消除電磁檢測(cè)中背景噪聲的方法，其特征在于:所述的主接收機(jī)與輔接收機(jī)的ADC以同步的時(shí)鐘作為采樣時(shí)鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于電磁環(huán)境檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能消除背景噪聲的電磁檢測(cè)系統(tǒng)及消除背景噪聲的方法，它是在進(jìn)行電磁檢測(cè)時(shí)，采用兩套相同的且同步工作的無線接收機(jī)，兩套無線接收機(jī)分為主接收機(jī)與輔接收機(jī)，主接收機(jī)與輻射源之間的距離是輔接收機(jī)與輻射源之間距離的十倍以上，主接收機(jī)接收輻射源發(fā)出的電磁信號(hào)及背景噪聲信號(hào)，輔接收機(jī)接收背景噪聲信號(hào)，并將該噪聲信號(hào)同步傳輸給主接收機(jī)，主接收機(jī)接收的噪聲信號(hào)與輔接收機(jī)傳來的噪聲信號(hào)，在主接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行相互抵消處理，從而使主接收機(jī)接收到的信號(hào)為純凈的電磁信號(hào)，并該電磁信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)處理，從而使電磁環(huán)境檢測(cè)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，保證電磁輻射環(huán)境評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確可靠。
文檔編號(hào)H04B1/10GK103178860SQ20131007037
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者鄒澎, 張延彬, 楊明珊, 馬力 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)