新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描系统研发

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新能源汽车越来越受到人们的关注和重视,由于新能源汽车使用电动机作为动力的装置,对其EMI测试要求非常重要,针对目前EMI测试技术人员使用EMI检测设备不足以及对EMI预扫描方式的改进,本文以“新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描系统研发”为题,研究EMI高速FFT预扫描技术、加窗技术、分辨率带宽(RBW)自适应算法、系统集成、软件实现。为新能源汽车EMI预扫描测试提供便捷,更好适应汽车工况测量,具有良好的工程意义。研究工作得到广州市科技计划项目(编号201504010037)资助。本文设计FFT预扫描系统架构、实现FFT预扫描加窗技术、提出RBW自适应算法并完成仿真实验、建立新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描系统,最后通过实验对该系统功能、自适应算法、快速性进行验证。论文主要工作包括:⑴从FFT预扫描功能、转鼓数据采集功能、数据库管理功能、软硬件兼容性功能四方面分析系统需求。从业务展现层、核心业务层、平台支撑层、基础支持层构建新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描系统框架,分析系统工作机理与流程介绍基于加窗技术的高精度FFT预扫描关键技术。⑵研究矩形窗、汉宁窗、凯塞窗等窗函数对频率特性影响、研究分析RBW对频率特性影响,提出RBW自适应算法,补充均方差、信噪比、峰值信噪比三个评判指作为准确性的判断依据并完成仿真实验,验证可行性。⑶设计并实现基新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描系统,采用LabVIEW对系统进行模块化编程,实现加窗处理、数据采集、参数设置、自适应算法、数据存储与显示等功能。⑷使用矢量分析仪、上位机、数据采集卡、工控机、天线、转鼓系统等器件搭建新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描试验平台。通过设计实验对新能源汽车EMI测试高速FFT预扫描系统的功能、自适应算法、快速性进行验证与结果分析。完成系统验证实验,验证本系统能实现频率幅值、数据获取、数据存储、判断检测结果、打印报表等相关功能;通过自适应算法验证实验,验证RBW自适应算法可以很准确地找到最优的RBW值,提高FFT预扫描精度。完成系统快速性实验,验证本系统在相比经典扫频方式的耗时方面明显降低,每帧扫描耗时方面明显降低(平均耗时0.0253s),比经典扫频预扫描方式(平均耗时2.1028s)更节省时间,工作效率更大,满足工程要求。
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