基于小波分析的野外移动终端电磁兼容设计与实现

论文摘要

随着现代科学技术的发展,电磁污染越来越严重,电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)会降低电子设备的工作性能,使其偏离预期的指标,甚至使设备失灵,或导致寿命大大缩短,严重时,还可能摧毁设备；同时,人类的生存环境也同电磁环境相互交融,电磁干扰对人类健康造成严重伤害,世界各国均采用颁布标准、法规或者法律的形式,对电子产品的电磁兼容性能提出强制要求。因此,野外移动终端的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility, EMC)司题日益突出,如何依照EMC标准,减少系统电磁干扰,使设备正常运转,成为一个急待解决的问题；同时,如何降低恶劣的电磁环境对人类生命产生的不良影响,也是一个不容忽视的问题。本文首先介绍了野外移动终端的功能特点和电路结构设计,详细研究了电磁干扰产生的机理,分析了野外移动终端中电磁干扰的传播方式。然后对野外移动终端作了整体硬件结构设计,详细的介绍了硬件电路、PCB主板的电磁兼容设计方法,以及主板屏蔽配置和软件上的抑制电磁干扰的措施。同时,经过分析小波变换的原理,阐述了小波域去噪方法,重点分析了小波阈值去噪算法,并采用不同的阈值算法对野外移动终端中存在的音频信号背景噪声干扰进行消噪处理。最后对在野外移动终端中的实际应用作了测试和结果分析,使得野外移动终端中的电磁兼容性得以实现。实践表明,野外移动终端在设计过程中注重电磁兼容性设计能充分保证系统电气性能的可靠性。本研究成果对于增强野外移动终端设备的电磁兼容性能具有现实的理论指导意义和应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 电磁干扰应用背景和研究意义
• 1.3 电磁干扰国内外研究发展现状
• 1.4 论文主要工作和内容安排
• 第二章 野外移动终端电磁干扰分析
• 2.1 终端简介及特点
• 2.1.1 GT形变与工程地质灾害监控系统
• 2.1.2 终端简介及整体结构设计
• 2.2 终端的电磁干扰分析
• 2.2.1 电磁干扰和电磁兼容
• 2.2.2 终端的电磁干扰分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 终端电磁兼容硬件设计与实现
• 3.1 硬件电路的电磁兼容设计与实现
• 3.1.1 电源电路设计
• 3.1.2 对外接口电路设计
• 3.1.3 GPRS无线通信电路设计
• 3.1.4 GPS电路设计
• 3.2 PCB主板的电磁兼容设计与实现
• 3.2.1 PCB板尺寸选择与PCB板叠层设置
• 3.2.2 PCB板布局与布线设计
• 3.2.3 主板抗串扰与抗传导干扰设计
• 3.3 终端主板的屏蔽装置
• 3.4 软件抗干扰方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于小波分析的终端电磁兼容软件设计与实现
• 4.1 小波变换基本理论介绍
• 4.1.1 连续小波变换（CWT）
• 4.1.2 离散小波变换（DWT）
• 4.1.3 多分辨率分析与正交小波变换
• 4.2 小波阈值去噪技术在终端中的应用
• 4.2.1 阈值去噪原理
• 4.2.2 小波阈值去噪技术实现
• 4.2.3 去噪结果讨论与分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 已完成的工作和结论
• 5.2 未来展望
• 参考文献
• 在校期间发表的论文、科研成果等
• 发表的论文
• 参加过的课题研究
• 致谢