一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，首先根據(jù)傳輸線的電磁參數(shù)計(jì)算出近端串?dāng)_比，再采集信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)，通過近端串?dāng)_比將頻域電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成“反串?dāng)_”信號(hào)，最終將“反串?dāng)_”信號(hào)注入傳輸線近端，消除近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_。本發(fā)明采用有源消除技術(shù)，不但能夠消除同頻率的串?dāng)_，而且設(shè)計(jì)方法簡單。
【專利說明】
一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于信號(hào)消噪技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_ 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代電氣、電子技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)的電磁干擾問題越來越突出。典型的 電磁干擾分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，它們關(guān)注設(shè)備（系統(tǒng))對(duì)外界的干擾;而另一種形式的 電磁干擾一一串?dāng)_是傳輸線間無意的電磁耦合，它主要關(guān)注設(shè)備內(nèi)部對(duì)自身的干擾。串?dāng)_ 會(huì)引起信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率上升，影響信號(hào)完整性，最終導(dǎo)致信號(hào)傳輸質(zhì)量下降。
[0003] 串?dāng)_的抑制或者消除技術(shù)一直是串?dāng)_的研究重點(diǎn)。屏蔽和雙絞差分通常是抑制串 擾的主要手段。此外，通信編碼、無源濾波器等輔助方案也可以用于繼續(xù)減少傳輸線之間的 串?dāng)_對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量的影響，然而采用編碼方法消除串?dāng)_，其編碼的涉及較為復(fù)雜，而無源 濾波也只能消除不同頻率的串?dāng)_，無法消除同頻率的串?dāng)_。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種消除多導(dǎo)體傳輸線 近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，采用有源消除技術(shù)，通過向傳輸線注入"反串?dāng)_"信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，可以 消除同頻率的串?dāng)_，而且方法簡單。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，包括以下步驟：
[0007] (1)計(jì)算多導(dǎo)體傳輸線的電磁參數(shù)，利用電磁參數(shù)求出該多導(dǎo)體傳輸線的近端串 擾比NEXT;
[0008] (2)采樣信號(hào)源的離散時(shí)域信號(hào)，將離散時(shí)域信號(hào)連接轉(zhuǎn)化為連續(xù)的周期信號(hào)；
[0009] (3)將連續(xù)的周期信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)歹,，包括各個(gè) 頻率點(diǎn)的幅值信息和相位信息；
[0010] (4)通過近端串?dāng)_比NEXT，將信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)泛s轉(zhuǎn)化為串?dāng)_頻域電壓信號(hào) U NE. .··
[0011] ?ΧΕ = ΝΕΧΤ.Ζ7,；
[0012] (5)將串?dāng)_頻域電壓信號(hào)歹#的相位信息調(diào)整為反相，得到"反串?dāng)_"頻域電壓信號(hào) -Une ：
[0013] U'me 二 _￡/λ?；
[0014] (6)對(duì)"反串?dāng)_"頻域電壓信號(hào)進(jìn)行傅里葉逆變換，得到"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)，選 擇"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)的注入方式，若選擇電壓注入方式，直接將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信 號(hào)注入傳輸線的近端端口；若選擇電流注入方式，則將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)除以傳輸線 近端電阻阻值后注入傳輸線的近端端口。
[0015] 進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述多導(dǎo)體傳輸線的電磁參數(shù)包括傳輸線間的互感和互 容。
[0016] 進(jìn)一步地，在步驟(1)中，近端串?dāng)_比NEXT的計(jì)算公式如下：
[0018] 上式中，d為傳輸線的長度，ω為角頻率，j表示虛數(shù)，Rs、RL、RNE和RFE分別為信號(hào)源 的源電阻、負(fù)載電阻、近端電阻和遠(yuǎn)端電阻丄、(^分別為傳輸間的互感和互容。
[0019] 進(jìn)一步地，在步驟(6)中，若選擇電壓注入方式，采用變壓器將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓 信號(hào)注入傳輸線的近端端口。
[0020] 進(jìn)一步地，在步驟(6)中，若選擇電流注入方式，采用電流注入鉗將時(shí)域電壓信號(hào) 除以近端電阻后的電流信號(hào)注入傳輸線的近端端口。
[0021 ]采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果：
[0022]傳統(tǒng)的串?dāng)_消除技術(shù)，一般從通信編碼和無源濾波方面考慮，本發(fā)明主要從有源 濾波方面考慮，通過注入"反串?dāng)_"的方式消除傳輸線之間的近端串?dāng)_。相對(duì)于無源濾波方 式只能消除不同頻率的串?dāng)_，本發(fā)明所提出的方法可以在同頻率下消除近端串?dāng)_。同時(shí)，本 方法的復(fù)雜程度要小于通信編碼的方式，在使用效果和復(fù)雜度之間進(jìn)行折衷。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的方法示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明電壓注入方式示意圖；
[0025] 圖3是本發(fā)明電流注入方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027] 如圖1所示，一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，包括以下步驟：
[0028] 步驟1:對(duì)多導(dǎo)體傳輸線的實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，或者利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算傳輸 線的電磁參數(shù)，包括傳輸線間互感l(wèi)m、互容c m。利用這些電磁參數(shù)計(jì)算該多導(dǎo)體傳輸線的近 端串?dāng)_比NEXT:
[0030] 其中，d為傳輸線的長度，ω為角頻率，j表示虛數(shù)，RS、RL、RNE和R FE分別為信號(hào)源的 源電阻、負(fù)載電阻、近端電阻和遠(yuǎn)端電阻。
[0031] 步驟2:采樣信號(hào)源的離散時(shí)域信號(hào)，將離散時(shí)域信號(hào)連接轉(zhuǎn)化為連續(xù)的周期信 號(hào)，該信號(hào)應(yīng)與實(shí)際電源電壓信號(hào)近似。
[0032] 步驟3:將連續(xù)的周期信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)Γ ,包括 各個(gè)頻率點(diǎn)的幅值信息和相位信息。
[0033] 步驟4:通過近端串?dāng)_比NEXT，將信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)反轉(zhuǎn)化為串?dāng)_頻域電壓信 號(hào) :
[0034] gm = NEXT-t/,
[0035] 步驟5:將串?dāng)_頻域電壓信號(hào)Pa的相位信息調(diào)整為反相，得到"反串?dāng)_"頻域電壓 is -U NE I
[0036]
[0037] 步驟6 :對(duì)"反串?dāng)_"頻域電壓信號(hào)進(jìn)行傅里葉逆變換，得到"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信 號(hào)，選擇"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)的注入方式，若選擇電壓注入方式，直接將"反串?dāng)_"時(shí)域電 壓信號(hào)注入傳輸線的近端端口；若選擇電流注入方式，則將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)除以傳 輸線近端電阻阻值后注入傳輸線的近端端口。
[0038] 如圖2所示，若選擇電壓注入方式，采用變壓器將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)注入傳輸 線的近端端口。
[0039]如圖3所示，若選擇電流注入方式，采用電流注入鉗將反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)除以 近端電阻阻值后的電流信號(hào)注入傳輸線的近端端口。
[0040] 發(fā)出"反串?dāng)_"信號(hào)時(shí)必須要掌握產(chǎn)生信號(hào)的提前時(shí)間，因?yàn)榭刂破骱碗娐繁旧韴?zhí) 行產(chǎn)生信號(hào)需要一定的時(shí)間，通過反匯編等方法計(jì)算程序在控制器中所消耗的時(shí)間，可以 讓串?dāng)_消除器的實(shí)時(shí)性得到滿足。
[0041] 以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 計(jì)算多導(dǎo)體傳輸線的電磁參數(shù)，利用電磁參數(shù)求出該多導(dǎo)體傳輸線的近端串?dāng)_比 NEXT； (2) 采樣信號(hào)源的離散時(shí)域信號(hào)，將離散時(shí)域信號(hào)連接轉(zhuǎn)化為連續(xù)的周期信號(hào)； (3) 將連續(xù)的周期信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)包括各個(gè)頻率 點(diǎn)的幅值信息和相位信息； (4) 通過近端串?dāng)_比NEXT，將信號(hào)源的頻域電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為串?dāng)_頻域電壓信號(hào)反(5) 將串?dāng)_頻域電壓信號(hào)歹、.￡的相位信息調(diào)整為反相，得到"反串?dāng)_"頻域電壓信號(hào) -U NE ：(6) 對(duì)"反串?dāng)_"頻域電壓信號(hào)進(jìn)行傅里葉逆變換，得到"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)，選擇 "反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)的注入方式，若選擇電壓注入方式，直接將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào) 注入傳輸線的近端端口；若選擇電流注入方式，則將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)除以傳輸線近 端電阻阻值后注入傳輸線的近端端口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，其特征在于:在步 驟(1)中，所述多導(dǎo)體傳輸線的電磁參數(shù)包括傳輸線間的互感和互容。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，其特征在于:在步 驟(1)中，近端串?dāng)_比NEXT的計(jì)算公式如下：上式中，d為傳輸線的長度，ω為角頻率，j表不虛數(shù)，Rs、Rl、Rne和R fe分別為信號(hào)源的源 電阻、負(fù)載電阻、近端電阻和遠(yuǎn)端電阻丄、(^分別為傳輸間的互感和互容。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，其特征在于:在步 驟(6)中，若選擇電壓注入方式，采用變壓器將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)注入傳輸線的近端端 □ 〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種消除多導(dǎo)體傳輸線近端穩(wěn)態(tài)串?dāng)_的方法，其特征在于:在步 驟(6)中，若選擇電流注入方式，采用電流注入鉗將"反串?dāng)_"時(shí)域電壓信號(hào)除以近端電阻阻 值后的電流信號(hào)注入傳輸線的近端端口。
【文檔編號(hào)】H04B3/32GK106027120SQ201610319759
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】王世山, 張昭, 婁千層, 高欣欣
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)