[發明專利]一種去除同頻帶電磁干擾信號的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010915256.0
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112130003B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 管雪元;馬訓窮;薄振華
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G05B19/042
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種去除同頻帶電磁干擾信號的裝置及方法，該裝置包括干擾源電流變化檢測電路模塊、磁傳感器信號調理與AD采集電路模塊、微處理器、微處理器外圍配置電路模塊、電壓變化與磁場強度數值轉化模塊、自適應濾波補償模塊和補償系數標定模塊；所述方法采用補償方法和自適應濾波算法實現消除干擾的目的。本發明通過自適應濾波算法在片上對有用磁信號與干擾磁信號進行分離，有效解決了同頻信號混入到傳感器感應端后信號無法有效分離的問題，可以實現地磁傳感器在較強電磁干擾環境下達到較高的測試精度。

技術領域

本發明涉及一種測試信號處理裝置及方法，具體涉及一種去除同頻帶電磁干擾信號的裝置及方法。

背景技術

現在的彈箭導航、彈道測量等項目，多采用多傳感器融合的小型化測量系統。在使用磁傳感器測量姿態信息時，傳感器測量信息極容易受到其他電路模塊工作時的變化電流產生的電磁干擾，產生非常大的誤差。電路工作電流變化多為低頻近零頻變化，電磁干擾也為低頻信號且與包含彈箭飛行姿態信息的磁信號頻帶混合一起傳入傳感器端，現有的測試信號的處理方法多聚焦于不同頻帶或頻點的信號分離，從頻域濾波上分離干擾信號，但是無法用于頻帶混合信號的處理，后期標定也很難去除干擾信號。盲信號分離技術對傳感器個數與信源混合方式有要求，對從同一傳感器感應端混入的相同頻帶混合信號沒有較好的分離效果。而且傳統的電磁屏蔽技術無法有效屏蔽低頻電磁信號，無法通過屏蔽其他電路模塊達到去除干擾的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種去除同頻帶電磁干擾信號的裝置及方法，能夠抑制磁傳感器在組合測量系統應用中混入的同頻電磁干擾，降低測量誤差。

實現本發明目的的技術方案為：

一種去除同頻帶電磁干擾信號的裝置，包括干擾源電流變化檢測電路模塊、磁傳感器信號調理與AD采集模塊、微處理器、微處理器外圍配置電路模塊和補償系數標定模塊；微處理器包括AD采集接口、電壓變化與磁場強度數值轉化模塊、自適應濾波補償模塊；

微處理器用于運行電壓變化與磁場強度數值轉化模塊和自適應濾波補償模塊的算法；

干擾源電流變化檢測電路模塊用于檢測干擾源電流變化信號并轉換成電壓變化信號，輸入到微處理器的AD采集接口；

AD采集接口進行模數轉換，發送到電壓變化與磁場強度數值轉化模塊；

補償系數標定模塊用于標定補償系數K，將補償系數K輸入到電壓變化與磁場強度數值轉化模塊；

電壓變化與磁場強度數值轉化模塊輸出干擾信號到自適應濾波補償模塊；

磁傳感器信號調理與AD采集模塊用于測量實際的磁場強度信號并進行模數轉換后輸入到自適應濾波補償模塊；

自適應濾波補償模塊通過濾波算法去除輸入信號中的干擾信號；

微處理器外圍配置電路模塊包括時鐘電路模塊、復位電路模塊和電源管理模塊，用于給微處理器提供電源、復位信號、外部時鐘。

進一步的，所述干擾源電流變化檢測電路模塊包括電源輸入、干擾電源電路模塊、檢測電阻R_i和減法電路模塊；電源輸入連接到減法電路模塊和檢測電阻R_i的一端，檢測電阻R_i另一端連接減法電路模塊和干擾源電路模塊的輸入端，干擾源電路模塊的輸出端接地，減法電路的輸出為檢測電阻R_i兩端電壓差。