一種DSP控制系統的電磁防護加固方法技術方案

本發明專利技術公開了一種DSP控制系統的電磁防護加固方法，該方法首先對信號采樣，并對采樣結果作頻域展開；將頻域展開的每一項頻譜開平方；再將每一項頻譜乘一個常量；設置濾波器參數，將周期性干擾信號濾除；然后啟動看門狗程序，當DSP控制系統受到非周期性信號的干擾時，執行中斷服務子程序ISR，在ISR中調用軟件陷阱程序；將DSP控制系統中重要變量信息保存到外部ROM中，然后調用復位內核程序；在系統重新啟動后，判斷系統復位是否正常,從而能夠有效的抑制周期性和非周期性的電磁干擾，使高重頻電磁脈沖模擬器控制系統適應于各種突發中斷環境。

Electromagnetic protection strengthening method of DSP control system

The invention discloses an electromagnetic protection control system of DSP reinforcement method, firstly, the signal sampling and frequency of sampling will result; frequency expansion of each spectrum and then each square; a spectrum by a constant; setting the filter parameters, the periodic interference signal filter; then start the watchdog program, when the DSP control system by the interference of non periodic signal when executing ISR interrupt service routine, calling the software trap in the ISR program; the DSP control system in the important variable information is saved to the external ROM, and then call the kernel program reset; when the system is restarted, judge system reset is normal. In order to suppress electromagnetic interference of periodic and non periodic and effective, the high frequency electromagnetic pulse simulator control system to adapt to various unexpected interruptions.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電磁防護
，尤其涉及一種DSP控制系統的電磁防護加固方法。
技術介紹
電磁脈沖干擾從形式上一般可分為周期性和非周期性干擾，傳統的數字信號處理DSP控制系統電磁抗干擾防護方法一般采用硬件防護，所謂硬件防護即采取硬件屏蔽及改變電路結構來實現抗干擾能力，可以有效地抑制電磁脈沖周期性的傳導干擾和空間輻射干擾，是電磁防護的主要手段。但硬件防護措施成本較高，結構與工藝復雜，同時雖然一般的DSP控制系統屏蔽盒經過加裝導電橡膠墊和涂抹導電涂料后，仍然會有低頻分量耦合進入屏蔽盒內，干擾DSP系統的正常運行，對于非周期性干擾，由于干擾源的位置和頻譜分布的隨機性，從而其耦合進入設備的入口位置也具有很大的隨機性，具有確定位置和結構的硬件防護難以起到有效的防護作用。現有技術中已經有針對高重頻電磁脈沖模擬器控制系統的電磁防護研究，但該現有技術的方案是針對高重頻電磁脈沖模擬器控制系統，缺乏廣譜應用價值，而僅僅采用硬件屏蔽的手段去除周期性和非周期性干擾信號，部分干擾還將通過散熱孔縫和電源、輸入輸出饋線耦合進入DSP控制系統，從而對系統造成干擾和阻塞。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種DSP控制系統的電磁防護加固方法，該方法克服了現有技術中硬件防護設備的穩定性差、適用范圍窄、電磁抑制效率差的缺點，能夠有效的抑制周期性和非周期性的電磁干擾。一種DSP控制系統的電磁防護加固方法，所述方法包括：步驟A、DSP控制系統對預期接收信號進行采樣，并對采樣結果作頻域展開；其中，所述預期接收信號包括應接收的信號與周期性干擾信號；步驟B、將頻域展開后的每一項頻譜開平方，實現頻譜壓縮；步驟C、再將頻譜壓縮后的每一項頻譜乘一個常量，實現頻譜搬移；其中，所述常量的值根據所述預期接收信號的參數而定；步驟D、根據步驟C的結果，設置高頻帶阻濾波器，將周期性干擾信號濾除；步驟E、恢復正常通過所述高頻帶阻濾波器的信號的頻率，從而防止周期性干擾；步驟F、在所述DSP控制系統中開啟看門狗程序，當所述DSP控制系統受到非周期性信號干擾時，所述看門狗程序向CPU發出中斷信號，所述CPU立即響應并調用軟件陷阱程序；步驟G、將所述DSP控制系統中的重要變量信息保存到外部ROM中，并調用復位內核程序；步驟H、當所述DSP控制系統重新啟動后，首先完成時鐘、中斷、各外設模塊以及系統非關鍵全局變量的初始化，并從所述外部ROM中讀入異常中斷標志位，判斷前一次系統復位是正常復位還是異常復位；步驟I、若前一次系統復位為異常復位，則從所述外部ROM中讀入已保存的前一次系統工作相關的變量值，并賦給相應的變量，復原前一次系統的運行狀態；步驟J、若前一次系統復位為正常復位，則清零已保存的變量值，等待新一輪的工作狀態設定，開始新的運行狀態，從而防止非周期干擾造成的系統死機。由上述本專利技術提供的技術方案可以看出，上述方法克服了現有技術中硬件防護設備的穩定性差、適用范圍窄、電磁抑制效率差的缺點，能夠有效的抑制周期性和非周期性的電磁干擾，從而使高重頻電磁脈沖模擬器控制系統適應于各種突發中斷環境。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1為本專利技術實施例所提供DSP控制系統的電磁防護加固方法流程示意圖。具體實施方式下面結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術的保護范圍。下面將結合附圖對本專利技術實施例作進一步地詳細描述，如圖1所示為本專利技術實施例所提供DSP控制系統的電磁防護加固方法流程示意圖，所述方法包括：步驟A、DSP控制系統對預期接收信號進行采樣，并對采樣結果作頻域展開：在該步驟中，對采樣到的任意時域函數f(t)，可以將其頻域展開成：式中ω1為基頻角頻率，為初相位。其中，所述預期接收信號包括應接收的信號與周期性干擾信號。步驟B、將頻域展開后的每一項頻譜開平方，實現頻譜壓縮：具體來說，可以將每一項頻譜nω1進行開方，即定義這樣原頻譜將壓縮至倍。在該步驟中，進一步還可以判斷高頻帶阻濾波器的帶寬是否超出能設計的帶寬濾波器范圍，若超出，則繼續進行頻譜壓縮，使所述高頻帶阻濾波器的帶寬在能設計的帶寬濾波器范圍內。步驟C、再將頻譜壓縮后的每一項頻譜乘一個任意的常量值，實現頻譜搬移；其中，所述常量的值根據所述預期接收信號的參數而定，具體可以等于所述預期接收信號最大值的平方根。具體實現中，該預期接收信號的最大值可以依據系統的工作電流、電壓、電磁輻射背景等物理參量結合歷次實驗值預先估算，同時結合本次系統輸出結果評估進行逐次逼近。上述過程可以使周期性干擾信號與應接收的信號的頻譜實現分離，且帶寬進一步壓縮。步驟D、根據步驟C的結果，設置高頻帶阻濾波器，將周期性干擾信號濾除；具體來說，根據步驟C的結果，將頻譜壓縮后的每一項頻譜乘以常量1000，這樣可實現干擾信號被壓縮后同時被遠距離搬移至高頻段，有利于高頻帶阻濾波器的設置，從而將周期性干擾信號濾除。步驟E、恢復正常通過所述高頻帶阻濾波器的信號的頻率，從而防止周期性干擾；該步驟具體包括：將正常通過所述高頻帶阻濾波器的信號在頻域除以所述步驟C中的常量，再平方，恢復信號頻率，信號中周期性干擾已被濾除，從而防止周期性干擾。上述步驟A-E是周期性干擾信號的處理過程，在上述步驟A-E中，由于周期性干擾信號的頻譜一般處在高頻端，且頻譜很寬，很可能與信號頻率產生混疊，通過在頻域對周期性干擾信號的頻譜進行搬移與壓縮，縮小帶寬，以便于高頻帶阻濾波器的設計，而且能夠提高高頻帶阻濾波器的品質因數。舉例來說：假定有1、2、3……100個數，自49之后需要通過高頻帶阻濾波器濾除，則此時需要設計濾波器的帶寬為100-49＝51，如果最優濾波器帶寬為10，則顯然不能滿足。按步驟(6)，經過步驟(3)取常量為10，則數據系列為：10…70…100，其需要濾除的帶寬為100-70＝30，仍然不能滿足要求，按按步驟(6)，再經過步驟(3)，此時數據系列變為32…84…100，仍不能滿足，重復此過程，在第4次運算時，即可獲得56…92…100，需要濾除的帶寬為100-92＝8小于10，滿足要求，將92-100的數據濾除后進行逆運算4次，即可恢復原信號頻譜，從而防止周期性干擾。步驟F、在所述DSP控制系統中開啟看門狗程序，當所述DSP控制系統受到非周期性信號干擾時，所述看門狗程序向CPU發出中斷信號，所述CPU立即響應并調用軟件陷阱程序；在該步驟中，具體實現過程為：在所述DSP控制系統初始化時，選擇看門狗程序的計數器溢出產生中斷信號，即WDENINT＝1；當所述DSP控制系統正常運行時，在看門狗計數器溢出前及時清零計數器(即喂狗)，阻止中斷信號的產生；當所述DSP控制系統受到非周期性信號的干擾時，程序因受到干擾而亂飛或死機，從而不能正常清零計數器時，所述看門狗程序向CPU發出中斷信號，所述CPU立即響應并本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種DSP控制系統的電磁防護加固方法，其特征在于，所述方法包括：步驟A、DSP控制系統對預期接收信號進行采樣，并對采樣結果作頻域展開；其中，所述預期接收信號包括應接收的信號與周期性干擾信號；步驟B、將頻域展開后的每一項頻譜開平方，實現頻譜壓縮；步驟C、再將頻譜壓縮后的每一項頻譜乘一個常量，實現頻譜搬移；其中，所述常量的值根據所述預期接收信號的參數而定；步驟D、根據步驟C的結果，設置高頻帶阻濾波器，將周期性干擾信號濾除；步驟E、恢復正常通過所述高頻帶阻濾波器的信號的頻率，從而防止周期性干擾；步驟F、在所述DSP控制系統中開啟看門狗程序，當所述DSP控制系統受到非周期性信號干擾時，所述看門狗程序向CPU發出中斷信號，所述CPU立即響應并調用軟件陷阱程序；步驟G、將所述DSP控制系統中的重要變量信息保存到外部ROM中，并調用復位內核程序；步驟H、當所述DSP控制系統重新啟動后，首先完成時鐘、中斷、各外設模塊以及系統非關鍵全局變量的初始化，并從所述外部ROM中讀入異常中斷標志位，判斷前一次系統復位是正常復位還是異常復位；步驟I、若前一次系統復位為異常復位，則從所述外部ROM中讀入已保存的前一次系統工作相關的變量值，并賦給相應的變量，復原前一次系統的運行狀態；步驟J、若前一次系統復位為正常復位，則清零已保存的變量值，等待新一輪的工作狀態設定，開始新的運行狀態，從而防止非周期干擾造成的系統死機。...

【技術特征摘要】
1.一種DSP控制系統的電磁防護加固方法，其特征在于，所述方法包括：步驟A、DSP控制系統對預期接收信號進行采樣，并對采樣結果作頻域展開；其中，所述預期接收信號包括應接收的信號與周期性干擾信號；步驟B、將頻域展開后的每一項頻譜開平方，實現頻譜壓縮；步驟C、再將頻譜壓縮后的每一項頻譜乘一個常量，實現頻譜搬移；其中，所述常量的值根據所述預期接收信號的參數而定；步驟D、根據步驟C的結果，設置高頻帶阻濾波器，將周期性干擾信號濾除；步驟E、恢復正常通過所述高頻帶阻濾波器的信號的頻率，從而防止周期性干擾；步驟F、在所述DSP控制系統中開啟看門狗程序，當所述DSP控制系統受到非周期性信號干擾時，所述看門狗程序向CPU發出中斷信號，所述CPU立即響應并調用軟件陷阱程序；步驟G、將所述DSP控制系統中的重要變量信息保存到外部ROM中，并調用復位內核程序；步驟H、當所述DSP控制系統重新啟動后，首先完成時鐘、中斷、各外設模塊以及系統非關鍵全局變量的初始化，并從所述外部ROM中讀入異常中斷標志位，判斷前一次系統復位是正常復位還是異常復位；步驟I、若前一次系統復位為異常復位，則從所述外部ROM中讀入已保存的前一次系統工作相關的變量值，并賦給相應的變量，復原前一次系統的運行狀態；步驟J、若前一次系統復位為正常復位，則清零已保存的變量值，等待新一輪的工作狀態設定，開始新的運行狀態，從而防止非周期干擾造成的系統死機。2.根據權利要求1所述DSP控制系統的電磁防護加固方法，其特征在于，所述步驟G中的重要變量信息...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁昊，馮德仁，
申請(專利權)人：中國科學技術大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34