舰载通信设备间电磁兼容性的优化方法研究

摘要

为实现“在通信设备功能指标的设计阶段分析、预测所有设备上舰后舰船总体的电磁兼容性，并提供有效的、可操作性强的电磁兼容指标优化方案，以满足既定的设备间电磁兼容性要求”这一目标，本文深入研究并解决了下列问题：
　　第一，干扰设备耦合至敏感设备的电磁干扰功率计算。考虑到数值算法耗时过大而难以适应启发式随机智能算法在电磁兼容性优化中的应用，故采用非理想情况下的弗里斯传输方程来计算干扰值，并对所涉及到的函数进行模型化处理。
　　第二，多个通信设备所构成系统的总体电磁兼容性的评价方法。借鉴电子战领域的干信比概念来定义和定量评价敏感设备的电磁兼容性，从而定量研究系统总体的电磁兼容性。
　　第三，系统总体电磁兼容性的优化方法。以敏感设备为研究对象，将其承受的干扰分为“同频干扰”和“引发乱真响应的干扰”两类。采用基于多目标遗传算法的设备布局优化来抑制前者，借助其他电磁兼容指标来抑制后者。
　　第四，多目标遗传算法适应度函数和遗传算子的设计方法。
　　第五，引发乱真响应的电磁干扰阈值测试方法设计。在深入研究GJB151B-2013相关规范项测试方法的基础上，设计了对“导致敏感设备刚好出现不可容忍的乱真响应的敏感度阈值”的测试方法。
　　在设计优化算法的基础上编写了相关程序，并通过优化实例验证了算法的有效性，最终的优化结果表明：设备布局优化可以有效抑制干扰设备耦合至敏感设备的同频干扰，并最大限度地维持设备各项参数的最初设计；残余同频干扰和乱真响应可以通过改进其他电磁兼容指标来抑制，“抑制方案中的电磁兼容指标变动”与“通信设备电磁兼容性变动”之间的关系可以进行定量处理，这就实现了“在设备设计阶段分析、预测、优化所有设备上舰后系统总体电磁兼容性”的目标。

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第1章 绪论

1.1 课题背景与意义

1.2 系统级电磁兼容研究现状

1.3 课题的研究思想和主要研究内容

第2章 电磁兼容性定量分析原理

2.1 敏感设备接收电磁干扰的计算方法

2.2 敏感设备电磁兼容性定量评估方法

2.3 本章小结

第3章 舰载通信设备布局优化方法

3.1 设备间电磁兼容性优化的适用度函数

3.2 遗传算子及算法终止规则

3.3 布局优化示例

3.4 本章小结

第4章 舰载通信设备乱真响应抑制方案

4.1 乱真响应的原理和产生条件

4.2 敏感度阈值测试方法设计

4.3 残余同频干扰与乱真响应抑制示例

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢