摘要：emi的干扰源定位测试是电磁兼容测试的一个重要内容。传统的源定位测试方法对大型电子设备而言效率和准确率都有限。本文介绍一种新的定位方法，该方法基于计算两路同步接收信号的相干函数，可以得到两路信号在频域上的相似性，从中可以判断在特定频点上两个信号的关联程度。该方法可以快速准确地从多个辐射源中找到影响最大的一个。利用虚拟仪器进行了模拟测试，得到了理想的结果，可以为实际应用提供参考。
关键词： emi；干扰源定位；相干函数；虚拟仪器(vi)
a new method of emi source localization test
cheng junjia li li tian shulin
(school of automation engineering, uestc, chengdu 610054, china)
abstract: emi source localization test is an important part of emc test. to large electronic equipment, the efficiency and veracity of traditional methods are poor. this article introduced a new way to find the source location by computing two sychono- signals’ coherence function and the comparability of two signals at all frequency. this method can quickly and exactly find out the source. the vi’s simulation result is correct.
keywords: emi ; interference source localization ; coherence function ; virtual instrument(vi)
1 引言
一个完整的emi测试由两步组成：第一步是从存在着大量的环境噪声的现实的环境中，分离出背景噪声信号和干扰源信号，得到测试系统电磁干扰信号的频谱图，找出其中超标的频率点。第二步，在整个系统和设备中进行干扰源的定位，找到产生该频率干扰信号的具体单元。在进行干扰源定位时，传统的方法是用近场探头，对照原来测试数据的频率信息找频率相同的辐射源，但是这种方法的准确率不高。这里介绍一种从两个同步采样信号的相关性来判断干扰源的方法，相对于传统的方法，它更为有效。
2 干扰源的相关性定位测试方法
在进行辐射源定位时，传统方法这种方法仅利用了“频率”这一个信息，根据找到的超标点频率去找频率相同的辐射源，而一个板卡或者设备往往可能有多个位置产生同样频率的干扰，特别是大型电子系统中，多个设备产生同样频率的干扰的情况也是常见的，因此用这种方法定位辐射源可能出现误判，其准确度和效率都不高。
利用信号相关性进行干扰源定位方法的系统如图（1）所示：
图（1） 干扰源定位测试系统结构
在定位干扰源的测试中，通道a接到一个放在eut附近的远场天线或者电流卡钳，探测eut产生的电磁干扰，通道b连接一个近场探头。用两个天线同时对被测设备进行信号接收，通过双通道的同步接收机，将接收到的两个信号的数据进行处理，通过研究两个信号在辐射超标频率点的相关性，实现辐射源的识别。相关性越大，两个信号的关联越紧密。这样即使不同的几个干扰源发出同样频率和幅度的信号，也可以加以区分。
3 相关性定位原理
设两个平稳随机信号x(t)、y(t)为同步获取的信号。在噪声源识别或者是传输路径识别的工程应用上，对两个信号在同一时刻整个频率范围的相关性更感兴趣，因此需要引入相干函数来分析其相似性，相干函数可以看到同时刻的x(t)和y(t)在整个频率上的相关性，这正是emi预测试中定位噪声源所需要的。与相关函数值大小的意义类似，当相干函数值为1的时候表明两个被测信号表明两个信号来自于同一个源。当值为0的时候，就算两个信号具有相同的频率，它们也是相互独立的，表明被测信号是来自不同的源。
x(t)和y(t)的常相干函数 的定义为：
（1）
其中gxy(f)是x(t)和y(t)的单边互谱密度，而gx(f)、gy(f)分是x(t)、y(t)的单边自谱密度。可以证明，相干函数是介于0和1之间的实数。因此，根据不同频率上x(t)和y(t)的相干系数的大小，就可以判定在该频率上x(t)和y(t)的相关程度，进而也就可以判断辐射源的位置。
经典的谱估计有两种方法，直接法（周期图法）和间接法。这里使用周期图法，把随机信号x(t)的n点观察数据x(n)视为能量有限信号，直接进行傅立叶变换，然后取其幅值的平方，并除以n，作为对x(t)真实的功率谱的估计。设一次采样的总点数为t：
因此功率谱密度的估计值为：
（2）
而x(t)和 y(t)的互谱密度的估计值也可以用周期法得到，即
（3）
其中 是x(t)的傅立叶变换， 是y(t)的傅立叶变换的共轭函数，将（2）、（3）代入（1）式，可以得出相干函数的计算式为
（5）
不难看出，按照上述公式计算的 的值恒为1。因此在对离散信号进行实际计算时，需要将整个数据分成n个长度为t的子数据（n>1）来处理，否则得到的结果没有任何意义。
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