一種針對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)近端串?dāng)_噪聲的消除器設(shè)計(jì)方法（發(fā)明）-南航

發(fā)明名稱申請(qǐng)（若學(xué)生是第一發(fā)明人，必須要有老師的聯(lián)系電話和郵箱）代理機(jī)構(gòu)代理人座機(jī)座機(jī)e-maile-mail本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)近端串?dāng)_噪聲的消除器設(shè)計(jì)方法，屬于抑制信號(hào)串?dāng)_噪聲的領(lǐng)域。要解決在穩(wěn)態(tài)信號(hào)源作為干擾源的條件下，多導(dǎo)體傳輸線的近端串?dāng)_問(wèn)題。采用的技術(shù)方案為：提取傳輸線的電磁參數(shù)，預(yù)測(cè)該傳輸線近端串?dāng)_(NEXT)，通過(guò)采樣得到干擾源的頻域電壓信號(hào)，利用NEXT轉(zhuǎn)換成具有反相位的“反串?dāng)_”，最后將其注入傳輸線的近端端口。消除器消除器NEXTNEXT傳輸線1.一種針對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)近端串?dāng)_噪聲的消除器設(shè)計(jì)方法。其特征在于：在穩(wěn)態(tài)信號(hào)的條件下，通過(guò)采樣得到該穩(wěn)態(tài)信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)，利用NEXT轉(zhuǎn)換成具有反相位的“反串?dāng)_”，若利用電壓“反串?dāng)_”的方式，可以采用變壓器注入；若利用電流“反串?dāng)_”的方式，可以采用電流注入鉗的方案。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“反串?dāng)_”信號(hào)，其特征在于：通過(guò)NEXT和穩(wěn)態(tài)信號(hào)源電壓，可以求解頻域串?dāng)_電壓。令該頻域串?dāng)_電壓反相位180度，即可得到消除器所需的“反串?dāng)_”。一種針對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)近端串?dāng)_噪聲的消除器設(shè)計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于抑制信號(hào)串?dāng)_噪聲領(lǐng)域，主要是涉及一種針對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)近端串?dāng)_噪聲的消除器設(shè)計(jì)方法。背景技術(shù)隨著現(xiàn)代電氣、電子技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)的電磁干擾問(wèn)題越來(lái)越突出。典型的電磁干擾分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，它們關(guān)注設(shè)備(系統(tǒng))對(duì)外界的干擾；而另一種形式的電磁干擾——串?dāng)_是傳輸線間無(wú)意的電磁耦合，它主要關(guān)注設(shè)備內(nèi)部對(duì)自身的干擾。串?dāng)_會(huì)引起信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率上升，影響信號(hào)完整性，最終導(dǎo)致信號(hào)傳輸質(zhì)量下降。串?dāng)_的抑制或者消除技術(shù)一直是串?dāng)_的研究重點(diǎn)。屏蔽和雙絞差分通常是抑制串?dāng)_的主要手段。此外，通信編碼、無(wú)源濾波器等輔助方案也可以用于繼續(xù)減少傳輸線之間的串?dāng)_對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量的影響。目前，串?dāng)_的有源消除技術(shù)尚未被大量研究或設(shè)計(jì)，因此可以設(shè)計(jì)一種有源的“反串?dāng)_”生成器，并將其用于消除串?dāng)_。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是設(shè)計(jì)一種有源的串?dāng)_消除器，該消除器可以提供與穩(wěn)態(tài)串?dāng)_信號(hào)大小相等、方向相反的時(shí)域信號(hào)，將該“反串?dāng)_”信號(hào)注入受擾電路，以達(dá)到消除穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的目的。發(fā)明的主要內(nèi)容為：1.近端串?dāng)_噪聲消除器中“反串?dāng)_”信號(hào)的獲取方法。首先對(duì)穩(wěn)態(tài)的干擾源電壓信號(hào)進(jìn)行時(shí)域采集，通過(guò)傅里葉變換得到頻域電壓信號(hào)，通過(guò)NEXT再變換為頻域串?dāng)_電壓信號(hào)，最后將該信號(hào)反相得到“反串?dāng)_”信號(hào)。2.近端串?dāng)_噪聲消除器中“反串?dāng)_”的注入方式。分為電壓注入(圖2)方式和電流注入(圖3)方式，電壓注入方式可以采用變壓器，電流注入方式可以采用電流注入鉗。附圖說(shuō)明圖1為近端串?dāng)_噪聲的消除器結(jié)構(gòu)框圖；圖2為消除器的電壓注入方式；圖3為消除器的電流注入方式；具體實(shí)施方式如圖1所示為近端串?dāng)_噪聲的消除器結(jié)構(gòu)框圖，其中RS、RL、RNE和RFE分別為穩(wěn)態(tài)信號(hào)源的源電阻、負(fù)載電阻、近端電阻和遠(yuǎn)端電阻。圖1中可以看出，該結(jié)構(gòu)包含了六個(gè)模塊，消除器設(shè)計(jì)的具體步驟為：對(duì)多導(dǎo)體傳輸線實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元仿真，或者通過(guò)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算傳輸線的電磁參數(shù)，包括傳輸線間互感l(wèi)m、互容cm。利用這些電磁參數(shù)計(jì)算該多導(dǎo)體傳輸線的近端串?dāng)_比NEXT，NEXT是一個(gè)比值，是由信號(hào)源的頻域電壓Us，公式為：設(shè)計(jì)穩(wěn)態(tài)周期信號(hào)的采樣電路，采樣得到離散的時(shí)域信號(hào)，將接離散信號(hào)連接轉(zhuǎn)化為連續(xù)的周期信號(hào)，該信號(hào)應(yīng)與實(shí)際電壓信號(hào)近似。將該連續(xù)周期信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換(FFT)，得到信號(hào)源的頻域電壓Us，其中包括各個(gè)頻率點(diǎn)的幅值信息和相位信息。信號(hào)源的頻域電壓通過(guò)NEXT可以轉(zhuǎn)換成為串?dāng)_頻域電壓UNE，將其相位信息調(diào)整為反相，即可得到“反串?dāng)_”頻域電壓UINE。可對(duì)“反串?dāng)_”頻域電壓進(jìn)行傅里葉逆變換IFFT，則得到“反串?dāng)_”時(shí)域電壓，該電壓同樣是周期信號(hào)。如果以電壓注入的方式，則不需要再進(jìn)行在轉(zhuǎn)換，如果是電流注入的方式，則需要除以相應(yīng)的近端電阻阻值。發(fā)出“反串?dāng)_”信號(hào)時(shí)必須要掌握產(chǎn)生信號(hào)的提前時(shí)間，因?yàn)榭刂破骱碗娐繁旧韴?zhí)行產(chǎn)生信號(hào)需要一定的時(shí)間，通過(guò)反匯編等方法計(jì)算程序在控制器中所消耗的時(shí)間，可以讓串?dāng)_消除器的實(shí)時(shí)性得到滿足。因此，控制器必須進(jìn)行時(shí)延，并不斷采樣等待可以發(fā)出“反串?dāng)_”的時(shí)機(jī)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。注入注入時(shí)域信號(hào)采樣