基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法与流程

本发明属于滤波器可靠性，具体涉及基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法。

背景技术：

1、经典lms算法广泛应用于主动噪声控制领域，通过离线添加次级通道，对从反馈到控制输出信号的次级通道进行相位补偿，可实现目标信号的有效抑制。然而，在目标信号频率高速抖动或者高速变化时，最小均方(lms)算法的权值系数很易陷入发散状态，导致有源电磁干扰(emi)滤波器无序输出，严重时甚至增强目标干扰信号。因此在lms算法进入发散状态时，需要快速重置lms算法的权值系数，恢复对目标信号的有效抑制。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，用于在不断电的情况下重启lms算法。

2、本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，包括以下步骤：

3、s1：分别获取有源emi滤波器注入点前后的干扰信号幅值；

4、s2：计算在有源emi滤波器注入点前后的干扰信号幅值的比值，根据比值判断是否重启；若比值远大于1时，则实时计算更新比值；若连续检测多次比值接近1，则重启系统；

5、s3：清零lms算法的权值系数，重新搜索获取权值系数，恢复有源emi滤波器的正常功能，并执行步骤s1。

6、按上述方案，所述的步骤s1中，通过fft提取注入点前后的干扰信号幅值。

7、按上述方案，所述的步骤s2中，比值远大于1时，有源emi滤波器注入点前的干扰信号幅值远大于有源emi滤波器注入点后的干扰信号幅值，表明有源emi滤波器正常抑制；比值接近1时，有源emi滤波器注入点前的干扰信号幅值小于等于有源emi滤波器注入点后的干扰信号幅值，有源emi滤波器抑制失效。

8、按上述方案，所述的步骤s2中，检测次数取10。

9、基于lms算法的有源emi滤波器失效恢复系统，包括处理器和存储器；处理器包括mcu和fpga，mcu和fpga通过串口通信；fpga包括清零计算模块，清零计算模块用于清零更新lms算法的权值系数。

10、进一步的，存储器中存储有计算机指令，处理器用于执行存储器中存储的计算机指令，当计算机指令被处理器执行时该系统实现基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法的步骤。

11、一种有源emi滤波器实验装置，包括有源emi滤波器和干扰模拟装置；有源电磁干扰滤波器的主机并联在干扰模拟装置的负载端，用于产生与干扰信号幅值相同、相位相反的抵消信号。

12、进一步的，干扰模拟装置包括信号发生器、功率放大器和负载；信号发生器用于产生模拟干扰信号；功率放大器用于放大干扰信号。

13、进一步的，还包括多个电流传感器，分别串联在干扰模拟装置与有源电磁干扰滤波器的连接点之间，以及串联在有源电磁干扰滤波器与负载的连接点之间，用于采集信号。

14、进一步的，还包括前置放大器；前置放大器串联在电流传感器与有源emi滤波器之间，用于将干扰信号的频率、幅值和相位经过放大滤波后，送入有源emi滤波器。

15、本发明的有益效果为：

16、1.本发明的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，通过在lms算法发散导致有源emi滤波器无序输出时能够有效停止输出，重新计算权值系数，实现了在不断电的情况下重启lms算法的功能。

17、2.本发明能够有效监测有源emi滤波器的输出特性，并在emi滤波器失效时及时恢复有源emi滤波器的抑制功能，增强了系统的可靠性。

18、3.本发明不需要增加或修改硬件，降低了系统的维护成本，可移植性强，适于多领域推广应用。

技术特征：

1.基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，其特征在于：所述的步骤s1中，通过fft提取注入点前后的干扰信号幅值。

3.根据权利要求1所述的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，其特征在于：所述的步骤s2中，

4.根据权利要求1所述的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，其特征在于：所述的步骤s2中，检测次数取10。

5.用于权利要求1至权利要求4中任意一项所述的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法的系统，包括处理器和存储器，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复系统，其特征在于：存储器中存储有计算机指令，处理器用于执行存储器中存储的计算机指令，当计算机指令被处理器执行时该系统实现基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法的步骤。

7.一种用于验证权利要求1至权利要求4中任意一项所述的基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法的有源电磁干扰滤波器实验装置，其特征在于：包括有源电磁干扰滤波器和干扰模拟装置；有源电磁干扰滤波器的主机并联在干扰模拟装置的负载端，用于产生与干扰信号幅值相同、相位相反的抵消信号。

8.根据权利要求7所述的一种有源电磁干扰滤波器实验装置，其特征在于：干扰模拟装置包括信号发生器、功率放大器和负载；信号发生器用于产生模拟干扰信号；功率放大器用于放大干扰信号。

9.根据权利要求8所述的一种有源电磁干扰滤波器实验装置，其特征在于：还包括多个电流传感器，分别串联在干扰模拟装置与有源电磁干扰滤波器的连接点之间，以及串联在有源电磁干扰滤波器与负载的连接点之间，用于采集信号。

10.根据权利要求9所述的一种有源电磁干扰滤波器实验装置，其特征在于：还包括前置放大器；前置放大器串联在电流传感器与有源电磁干扰滤波器之间，用于将干扰信号的频率、幅值和相位经过放大滤波后，送入有源电磁干扰滤波器。

技术总结本发明提供了基于最小均方算法的有源电磁干扰滤波器失效恢复方法，该方法能够在LMS算法发散导致有源EMI滤波器无序输出时，停止输出，重新计算权值系数，实现了在不断电情况下重启LMS算法的功能。本发明能够有效监测有源EMI滤波器的输出特性，并在EMI滤波器失效时及时恢复有源EMI滤波器的抑制功能，增强了系统的可靠性。本发明不需要增加或修改硬件，降低了系统的维护成本，可移植性强，适于多领域推广应用。技术研发人员：杨春宇,黄琛,华成超,陈亮受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心技术研发日：技术公布日：2024/7/18