电磁环境监测及其技术探析

  • 格式:doc
  • 大小:24.50 KB
  • 文档页数:5

电磁环境监测及其技术探析
摘要:随着科技的发展,无线电事业迅速发展起来,这给人们的生
活带来了极大的方便,同时也使人们处于极大的复杂的电磁环境之中,
电磁环境严重的影响到了人们的生活。在此背景之下,本文试图通过
对电磁环境监测及其技术的初步探索,以增强人们的相关知识。

关键词:电磁环境 检测技术 电磁环境监测
1 电磁环境及其现状
所谓电磁环境其基本含义是指存在于一定的场所范围之内的一
切电磁现象总和。电磁环境同时拥有时间、频谱和空间三个要素。可
以简单的认为是电磁场现象。即环境中普遍存在的电磁感应、干扰现
象。它包括自然界和人造两种情况。电磁环境的好坏直接影响到无线
电设备的工作效率,恶劣的电磁环境往往容易对无线电设备造成噪音
干扰,使无线电设备信息中断。

如今,随着科技的发展,无线电事业也不断取得新成就,这主要表
现在无线电通讯技术上的日新月异和无线电台数量的急剧增多等方
面。然而由于电台数量的增多,使得卫星轨道和电台频率的资源变得
紧张,电磁干扰增加,电磁环境受到污染也随之日益恶化。电磁环境污
染有两种表现形式,其一是两种无线电业务之间的干扰,即电磁干扰。
还有一种就是因电磁波的应用使一些频段出现大量的背景噪音,严重
者将会影响到整个频段的电磁环境。造成电磁环境污染的电磁污染源
有些是天然的,有些是人为的。比如,火山喷发、雷电现象产生的电磁
辐射就是自然的。人为的电磁污染源包括人制造的一切电子设备和电
器。按其频段的差异这些电磁辐射又可分为射频辐射和工频辐射而射
频辐射是目前主要的污染电磁环境的因素。

2 电磁环境检测及工作原理
在无线电事业迅速发展的今天,影响电磁环境形成的电磁源十分
广泛。它可以是自然界的雷电噪音,也可以是我们所使用的各种电子
设备和电器发出的干扰噪音。因此在我们肉眼看不到的空间范围内,
电磁波用它所特有的方式在广阔的大地上形成了一个复杂的网络系
统。这个网络跨过了山川、河流,遍布到乡村、城市的各个角落。这
使得我们在使用电子设备和电器时进行电磁环境的检测变得十分必
要。同时电磁环境监测是重要的。电磁环境监测是电磁环境构建体系
的重要组成部分。实行电磁环境监测有助于为电磁环境的调节提供准
确的数字和依据,有助于电磁环境的检测和评估。

电磁环境监测体系是由电磁环境的监测仪及用户终端共同组成。
它的工作原理是:在实际的工作中,由电磁环境的监测仪进行电磁环境
检测,迅速测量出短波的波段频谱,然后结合干扰电的平时测量值以及
信道的占有率进行一些必要的计算和登记,如干扰的重心段的计算,安
静频率的记载,最终把监测结果存入到电磁环境的数据库。这样,用户
端对电磁环境的检测仪可以实现遥控操作。并通过此种方式,用户端
可以修改检测仪的监测参数,获得监测结果,同时还可以随时查询数据
库中的一些历史数据。在无线电的测量方法上,要注意对监测频段的
扫描速率以及对测量的精确性的把握。比如:用HP—12监测与测向设
备对电磁环境进行测量。首先,要启动新信号的搜索功能,设置相对应
的设备参数以及统计参数,包括选择灵敏度、步进等参数。然后,再根
据所要求精度要求和噪声温度设定统计的次数,记录全过程监测的数
据作为分析的基本原始数据。最后,分析处理原始数据得出我们所需
要的信息。

3 电磁环境检测的主要技术探析
3.1 信号处理技术
对信号的处理有多种技术,比如数字信号技术、信号时频分析技
术。数字信号处理指将信号用数字的方式表示和处理。数字信号处理
技术是组建电磁环境监测系统的重要技术。其目的是对一些连续的模
拟信号进行测量和滤波。所以处理之前往往需要把信号从模拟域转到
数字域,这主要是由模数转换器来实现。然而对于数字信号输出有时
也需要转换到模拟域,这又是由数模转换器来实现的。数字信号处理
技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度
快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。所
以这项技术在电磁环境监测中运用较广泛。信号时频分析技术是近年
来用以对信息进行处理的重要技术。时频分析的主要内容是:设计出
时间和频率的链接函数,用它来描述信号在不同的时间和频率中的能
量密度及强度。这种函数又称时频分布。通过这一函数来分析信号,
可以给出各个不同时间的瞬时频率和幅值,而且可以进行对时频滤波
及时变信号的研究。

3.2 数据库技术
数据库技术是电磁环境监测体系建立的一项重要计算机技术,是
信息系统的核心技术,是在计算机帮助下进行数据管理的方法。它主
要是研究如何获取、组织、储存和处理数据。通过研究数据库相关的
理论和应用方法,来分析理解数据库中的那些数据,并对其进行处理。
数据库技术是组成现代信息科学技术的重要部分,是计算机进行数据
处理和信息管理的核心。数据库技术的研究和管理对象是数据,因此
数据库技术所包括的内容有:对数据进行一定的组织和管理后建立相
应数据库;分析、处理、修改、删除数据库中的一些数据,建立数据挖
掘的应用系统;利用建立的应用管理系统来最终实现对数据的处理和
理解。由于建立电磁环境监测体系需要记录、分析和处理大量电磁信
息和数据,这就需要用到数据库庞大的数据管理功能。

3.3 电磁的兼容性技术
鉴于电磁环境的恶化,电磁的兼容性受到越来越多的关注。电磁
的兼容包括以下几层含义。首先,要求电磁设备或系统不应对周围其
他设备造成不能承受的“污染”或干扰。其次,电磁设备或系统对于外来
的“污染”应当具有“兼容性”。只有同时具备了以上两种能力的设备才
能正常使用。然而我们应当如何实现电磁的兼容呢?这就要从电磁骚
扰的三个基本要素即,电磁骚扰源、敏感设备以及耦合途径等方面入
手,采取必要措施消除骚扰源,断绝耦合途径和减轻设备的敏感度。同
时制定一整套标准和规范,进行频谱的合理分配,以促进实现电磁的兼
容性。

参考文献
[1] 白同云.电磁兼容设计[M],北京:北京邮电大学出版社,2001.
[2] 夏跃兵.无线电磁环境监测与分析[M],中国无线电,2006,6.
[3] 谈电磁环境对人体健康的危害效应.中国电机工程学会电
磁干扰委员会三亚学术会议,2004,11.