Técnicas de procesamiento de señales para análisis mejorado de EMI con receptores de prueba

Introducción:
El análisis de la interferencia electromagnética (EMI) es esencial para asegurar la CEM de los equipos y sistemas electrónicos. EMI moderno receptores de prueba utilice métodos complejos de procesamiento de señales para mejorar la confiabilidad y la velocidad del análisis de EMI, gracias a los avances tecnológicos.

En este artículo, analizaremos los diferentes métodos de procesamiento de señales utilizados junto con los receptores de prueba para obtener información más precisa. análisis EMI. Los ingenieros pueden mejorar la funcionalidad y confiabilidad de los equipos electrónicos mediante el uso de estos métodos para detectar, analizar y eliminar la interferencia EMI.

Transformada de Fourier y análisis de espectro:
La transformada de Fourier es uno de los métodos más fundamentales utilizados en la investigación de interferencias electromagnéticas (EMI). La transformación de una señal del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia permite a los ingenieros evaluar los componentes espectrales de una señal.

Para realizar un análisis inmediato del espectro, EMI receptores de prueba hacer uso de la transformada rápida de Fourier (FFT) y otros algoritmos de transformada de Fourier relacionados. Esta tecnología hace factible ver la composición de frecuencias del espectro electromagnético e identificar las fuentes de interferencia.

Windowing:
Mediante el uso de la técnica de ventanas, se puede mejorar la resolución del análisis espectral y, al mismo tiempo, reducir la fuga espectral. Antes de que se realice la transformada de Fourier a la señal adquirida, es una práctica común que los receptores de prueba EMI utilicen primero funciones de ventana como Hamming, Hanning y Blackman.

La creación de ventanas es una técnica que ayuda a mejorar el análisis espectral y la detección de señales de interferencia de banda estrecha al reducir la importancia del efecto de las discontinuidades de la señal en los bordes de la ventana.

Análisis de espectrograma:
Para proporcionar una imagen completa de las propiedades de la señal a lo largo del tiempo, el análisis de espectrograma incorpora datos tanto del dominio del tiempo como del dominio de la frecuencia. Los ingenieros pueden examinar la composición espectral de la señal a lo largo del tiempo utilizando la transformada de Fourier de tiempo corto (STFT).

Los ingenieros pueden detectar mejor las interferencias transitorias o intermitentes con el uso de herramientas de análisis de espectrogramas incluidas en los receptores de prueba EMI.

Filtrado digital:
Las señales se filtran digitalmente para eliminar interferencias o ruidos de fondo no deseados. Los filtros digitales que incluyen filtros de paso bajo, filtros de paso alto, filtros de paso de banda y filtros de muesca se utilizan en EMI receptores de prueba para centrarse en una banda de frecuencia estrecha. El filtrado mejora la precisión del análisis de EMI al facilitar la detección y evaluación de los componentes espectrales asociados con las fuentes de EMI.

Detección y clasificación de picos:
Para localizar y etiquetar picos o picos notables en el espectro de frecuencia, utilizamos métodos de detección de picos. Para ubicar y monitorear los picos de mayor amplitud a lo largo del tiempo, los receptores de prueba EMI utilizan métodos como algoritmos de retención de picos y búsqueda de picos.

Los ingenieros pueden concentrar mejor los esfuerzos de mitigación al distinguir entre los componentes de la señal normal y las posibles fuentes de EMI gracias a este método de categorización de los picos en función de sus propiedades.

Análisis en el dominio del tiempo:
Comprender el comportamiento temporal de las señales EMI requiere investigación tanto en el dominio de la frecuencia como en el dominio del tiempo. Los receptores de prueba EMI proporcionan medidas en el dominio del tiempo, como el ancho del pulso, el tiempo de subida y la tasa de repetición, lo que permite identificar y caracterizar las fuentes de interferencia transitoria o impulsiva.

El análisis en el dominio del tiempo es una herramienta útil para que los ingenieros determinen hasta qué punto los eventos EMI degradan la funcionalidad de los equipos electrónicos y planifican estrategias de mitigación.

Análisis estadístico:
Los ingenieros ahora pueden obtener información útil de grandes cantidades de datos EMI utilizando métodos de análisis estadístico. Las funciones de densidad de probabilidad (PDF), las funciones de distribución acumulativa (CDF) y las pruebas de hipótesis estadísticas son solo algunos de los métodos estadísticos utilizados por EMI. receptores de prueba para examinar las características estadísticas de las señales EMI.

Con el uso de estadísticas, podemos calcular el impacto de los problemas de EMI, detectar patrones y determinar qué constituye una violación de las normas de EMC. LISUN tiene el mejor equipo para pruebas de EMI.

Correlación y correlación cruzada:
Los procedimientos de correlación y correlación cruzada se utilizan al realizar una investigación sobre el vínculo que existe entre dos señales o al comparar señales obtenidas de una gran cantidad de canales. Los receptores de prueba EMI utilizan algoritmos de correlación y correlación cruzada para localizar similitudes o patrones en las señales de prueba.

Los ingenieros pueden usar este enfoque para ubicar con mayor precisión las fuentes de emisiones armónicas o espurias, que están conectadas entre sí pero que se originan en componentes separados de un dispositivo o sistema electrónico.

Algoritmos avanzados de procesamiento de señales:
En el mundo actual, se puede confiar más que nunca en el análisis de interferencias electromagnéticas (EMI) debido a la introducción de complejos algoritmos de procesamiento de señales en EMI. receptores de prueba. Utilizando técnicas como el filtrado adaptativo, la separación ciega de fuentes y las transformaciones de ondículas, los ingenieros pueden extraer información útil de señales EMI complejas.

Estas técnicas se utilizan para disminuir o eliminar el ruido o la interferencia en las señales. Si los ingenieros adoptan estas tecnologías de vanguardia, es posible que aumenten su capacidad para detectar e identificar fuentes de EMI, incluso en entornos desafiantes o ruidosos.

Reconocimiento de patrones y aprendizaje automático:
Cuando se realiza un análisis de EMI con receptores de prueba, se está convirtiendo en una práctica más estándar aprovechar el reconocimiento de patrones y el aprendizaje automático. Entre estas técnicas está instruir a las computadoras para que detecten y clasifiquen las señales EMI de acuerdo con las huellas dactilares características de las propias señales.

Los receptores de prueba EMI pueden diferenciar automáticamente entre señales operativas típicas y eventos de interferencia gracias al uso de métodos de aprendizaje automático. Esto no solo acelera el análisis, sino que también señala las fuentes más probables de interferencia.

Promedio de señal:
La relación señal-ruido de la EMI registrada se mejora utilizando el promedio de señal, un método de procesamiento de señal. Los ingenieros pueden detectar mejor las señales de interferencia débiles o intermitentes promediando capturas repetidas de la misma señal para eliminar el ruido aleatorio.

Para aumentar la sensibilidad y precisión de las mediciones de EMI, especialmente en condiciones de EMI intermitentes o de bajo nivel, EMI receptores de prueba contienen capacidades de promedio de señal.

Monitoreo y visualización en tiempo real:
El monitoreo y la visualización en tiempo real son componentes esenciales del procesamiento de señales cuando se emplean receptores de prueba EMI. Los ingenieros pueden ver los resultados del estudio en tiempo real, lo que proporciona información sobre la presencia de fuentes de EMI, la naturaleza de las frecuencias emitidas por esas fuentes y cómo esas frecuencias cambian con el tiempo.

El monitoreo en tiempo real hace factible identificar proactivamente instancias de interferencia electromagnética (EMI) y emitir juicios rápidos sobre las estrategias más efectivas para mitigar sus efectos.

Posprocesamiento e informes:
Después de realizar un estudio de las señales EMI, los ingenieros pueden beneficiarse de los servicios de informes y procesamiento posterior que ofrecen los receptores de prueba EMI. Estas actividades ayudan a los ingenieros a organizar y presentar los datos.

Entre estos se encuentran las capacidades de producir informes detallados, exportar información en una variedad de formatos y hacer que los datos sean accesibles para el estudio en grupo. Los ingenieros pueden adoptar un enfoque más científico para el estudio de EMI gracias a las herramientas de posprocesamiento, que permiten el registro de observaciones, el seguimiento de tendencias y la comparación de datos de muchas pruebas.

Conclusión:
Análisis EMI mejorado usando receptores de prueba posible gracias a los métodos de procesamiento de señales ha permitido a los ingenieros detectar, analizar y controlar mejor las interferencias electromagnéticas. Los ingenieros pueden obtener información útil de las señales EMI mediante el uso de técnicas como la transformada de Fourier, la creación de ventanas, el análisis de espectrogramas, el filtrado digital, la identificación de picos, el análisis en el dominio del tiempo, el análisis estadístico, la correlación, los algoritmos sofisticados, el reconocimiento de patrones y el aprendizaje automático.

Con el uso de estos métodos, los ingenieros pueden identificar los orígenes de EMI, categorizar eventos de interferencia, medir su impacto y diseñar contramedidas efectivas. La incorporación continua de métodos modernos de procesamiento de señales en los receptores de prueba de EMI ofrece mayor precisión, eficiencia y confiabilidad en las pruebas de compatibilidad electromagnética a la luz de la complejidad cada vez mayor de los problemas de EMI.

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