CN117216027A - 一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，包括：搜集并记录实际电磁环境中车辆发生故障的地点，在车辆故障时刻及故障位置进行实际电磁环境数据采集；设置实际电磁环境采集的关键参数，形成采集文件；将实际电磁环境数据采集文件存储至存储介质，形成实际电磁环境数据库，通过计算文件数据量评估存储介质容量。本发明有益效果：一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，阐述了场景选取、参数设置、文件数据量评估等方面的原则及方法，填补国内外行业空白，为企业开展电磁环境数据库建设及试验室测试验证提供支撑，助力产品电磁兼容品质提升。
Description
技术领域
本发明属于汽车电磁兼容领域，尤其是涉及一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
背景技术
随着车辆电动化、智能化、网联化的发展及车辆行驶场景电磁环境的日益复杂，车辆受到实际电磁环境信号的影响而出现问题的案例越来越多，传统的试验室辐射抗扰度测试已无法满足车辆的抗干扰性能测试验证需求。基于上述背景，企业亟需建立适用于自身产品特点的电磁环境数据库，并在试验室内进行实际电磁环境构建，以开展车辆实际电磁环境适应性测试验证。目前行业内已建立了电磁环境信号采集系统及试验室电磁环境构建方法，但围绕电磁环境数据库建设，国内外尚无可参考的方案。作为试验室电磁环境复现的基础，电磁环境数据库的建立具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，对场景选取、文件大小评估以及分析带宽、测试时间、最小参考电平等参数的设置进行说明，为行业内相关工作的开展提供指导。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，包括：
搜集并记录实际电磁环境中车辆发生故障的地点，在车辆故障时刻及故障位置进行实际电磁环境数据采集；
设置实际电磁环境采集的关键参数，形成采集文件；
将实际电磁环境数据采集文件存储至存储介质，形成实际电磁环境数据库，通过计算文件数据量评估存储介质容量。
进一步的，待采集的目标信号为10kHz-6GHz内高于环境本底噪声的信号。
进一步的，关键参数包括分析带宽、测试时间、参考电平，系统中分析带宽和采样率为固定比值关系，通过分析带宽可计算采样率。
进一步的，分析带宽与目标信号带宽的关系如下：
BWanalysis≥1.1×BWtarget
其中，
BWanalysis为实际电磁环境采集系统的分析带宽；
BWtarget为目标信号带宽。
进一步的，设置实际电磁环境采集系统的测试时间，至少应涵盖一个电磁环境信号周期或测试时间内可获得稳定、重复的电磁环境信号。
进一步的，设置实际电磁环境采集系统的最小参考电平，参考电平应大于并尽量接近实际电磁环境信号的峰值，以提高采集信号的信噪比，同时应通过IQ分析模式验证是否出现采集过载的情况。
进一步的，在存储介质中保存实际电磁环境采集数据文件，文件数据量即所需存储容量通过以下公式进行计算：
其中，
Csize为实际电磁环境采集文件数据量，单位为GB；
k为实际电磁环境采集系统采样率与分析带宽比值；
BWanalysis为实际电磁环境采集系统的分析带宽，单位为MHz；
T为测试时间，单位为s；
Rres为实际电磁环境采集系统的码率，单位为bps。
进一步的，本方案公开了一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，所述处理器用于执行一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
进一步的，本方案公开了一种服务器，包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
进一步的，本方案公开了一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法具有以下有益效果：
本发明所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，阐述了场景选取、参数设置、文件数据量评估等方面的原则及方法，填补国内外行业空白，为企业开展电磁环境数据库建设及试验室测试验证提供支撑，助力产品电磁兼容品质提升。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立流程示意图；
图2为本发明实施例所述的信号无过载情况示意图；
图3为本发明实施例所述的信号合成文件示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提出一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，包括场景选取、参数设置、文件数据量评估等，为企业建立电磁环境数据库提供参考。
1)根据企业研发验证过程中出现的故障及用户反馈故障详细记录故障时间、位置及故障信息，建立产品故障地点库，并根据故障地点库信息实施实际电磁环境数据采集，目标信号为10kHz～6GHz内高于环境本底噪声的信号；
2)设置实际电磁环境采集系统的分析带宽(系统中分析带宽和采样率为固定比值关系，通过分析带宽可计算采样率)，分析带宽与目标信号带宽的关系应满足以下公式；
BWanalysis≥1.1×BWtarget
其中，BWanalysis—实际电磁环境采集系统的分析带宽；
BWtarget—目标信号带宽；
3)设置实际电磁环境采集系统的测试时间，至少应涵盖一个电磁环境信号周期或测试时间内可获得稳定、重复的电磁环境信号，根据前期测试结果，测试时间可设置为10s；
4)设置实际电磁环境采集系统的最小参考电平，参考电平应大于并尽量接近实际电磁环境信号的峰值，以提高采集信号的信噪比，以实际电磁环境采集系统的数据保存格式为带补码16位IQ数据为例，电磁环境信号电平与参考电平的关系见以下公式，数据采集时应通过IQ分析模式验证是否出现采集过载的情况，如图2所示，当信号点均在边界内即说明无信号过载情况。
其中，
Vact—电磁环境信号电平，单位为V；
Irec—电磁环境采集系统记录的I路数据值；
Qrec—电磁环境采集系统记录的Q路数据值；
Vref—参考电平值，单位为V；
5)在存储介质中保存实际电磁环境采集数据文件，文件数据量即所需存储容量通过以下公式进行计算；
其中，Csize—实际电磁环境采集文件数据量，单位为GB；
k—实际电磁环境采集系统采样率与分析带宽比值；
BWanalysis—实际电磁环境采集系统的分析带宽，单位为MHz；
T—测试时间，单位为s；
Rres—实际电磁环境采集系统的码率，单位为bps；
在相同地点、相同时间、相同位置采集的电磁环境数据文件可逐一保存在存储介质中，也可综合考虑试验室功率放大器、天线等的适用频段，合成为一个电磁环境数据文件，如下图所示为AM信号、脉冲信号、噪声信号的合成文件。信号合成时，应保证单一文件的时间不小于测试时间，且不同类别的信号电压应为同一量值。
本方法用于指导实际电磁环境数据库的建立，支撑企业开展后续试验室测试验证。按照图1所示流程及方法形成电磁环境数据采集文件，进而可建立适用于企业自身产品特点的电磁环境数据库。结合图1所示流程及步骤1～5所述原则及方法，在车辆故障地点进行了实际电磁环境中广播信号的采集，在试验室通过外接频谱仪，可清晰听到广播的内容，说明了采集文件的有效性，进而验证了步骤1-5所述原则及方法的合理性，以及通过图1流程建立电磁环境数据库的可信性。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于，包括：
搜集并记录实际电磁环境中车辆发生故障的地点，在车辆故障时刻及故障位置进行实际电磁环境数据采集；
设置实际电磁环境采集的关键参数，形成采集文件；
将实际电磁环境数据采集文件存储至存储介质，形成实际电磁环境数据库，通过计算文件数据量评估存储介质容量。
2.根据权利要求1所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于：待采集的目标信号为10kHz-6GHz内且高于环境本底噪声的信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于：关键参数包括分析带宽、测试时间、参考电平，系统中分析带宽和采样率为固定比值关系，通过分析带宽计算采样率。
4.根据权利要求1所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于：分析带宽与目标信号带宽的关系如下：
BWanalysis≥1.1×BWtarget
其中，
BWanalysis为实际电磁环境采集系统的分析带宽；
BWtarget为目标信号带宽。
5.根据权利要求3所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于：设置实际电磁环境采集系统的测试时间时，至少应涵盖一个电磁环境信号周期或测试时间内可获得稳定、重复的电磁环境信号。
6.根据权利要求3所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于：设置实际电磁环境采集系统的最小参考电平时，参考电平应大于并尽量接近实际电磁环境信号的峰值，以提高采集信号的信噪比，同时应通过IQ分析模式验证是否出现采集过载的情况。
7.根据权利要求1所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法，其特征在于：在存储介质中保存实际电磁环境采集数据文件，文件数据量即所需存储容量通过以下公式进行计算：
其中，
Csize为实际电磁环境采集文件数据量，单位为GB；
k为实际电磁环境采集系统采样率与分析带宽比值；
BWanalysis为实际电磁环境采集系统的分析带宽，单位为MHz；
T为测试时间，单位为s；
Rres为实际电磁环境采集系统的码率，单位为bps。
8.一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，其特征在于：所述处理器用于执行上述权利要求1-7任一所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
9.一种服务器，其特征在于：包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任一所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
10.一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的一种基于车辆应用场景的实际电磁环境数据库建立方法。
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