基于Volterra核函数的强电磁脉冲效应预测研究

Strong Electromagnetic Pulses (EMP) like Ultra wide-band(UWB) and electrostatic discharge(ESD) are capable of causing effects like malfunctions, performance degradation, interferences, and destructions in electronic and electrical systems.Furthermore, EMP coupling is the promise and foundation of effect evolution and protection.In this paper, a new method, based on the combination of system identification theory and Volterra series algorithm, was proposed for the analysis of the EMP electromagnetic coupling phenomena from an external field to an inner electric system.Based on experience data, we reproached a new method using Volterra series to identify EMP electromagnetic coupling model.by analyzing phase space reconfiguration and orthogonal transformation theories, we are intent to get a new Volterra kernel identification method. And then,we will designe EMP coupling table and gained radiation coupling data. At last, we will use the identification model to protect the Strong Electromagnetic effect of electron device. the increased model accuracy and smaller computation will improve EMP effect evolution, also which can apply this method to EMP electromagnetic coupling model identification.

超宽带、静电放电等强电磁脉冲会使电子设备受到不同程度的干扰或损坏，对其电磁生存能力构成严重威胁，开展强电磁脉冲效应评估研究具有重要的理论意义和实际应用价值。而强电磁脉冲效应预测是效应评估研究领域中的重点和亟待解决的关键科学问题之一。本课题探索研究基于Volterra核函数的强电磁脉冲能量耦合非线性辨识建模原理，揭示强电磁脉冲对电子设备能量耦合的内在机制，通过对相空间重构、正交变换等理论的深入分析，研究Volterra核函数辨识新算法，进行实验设计，利用实测数据建立强电磁脉冲能量耦合Volterra核函数辨识模型，对电子设备的强电磁脉冲效应进行预测。研究成果为解决线性的机理建模方法存在的局限性以及仅靠实验测试完成强电磁脉冲效应评估所存在的不足提供一个新的突破点或独特的研究思路，可大大推动电子设备电磁环境效应评估与电磁兼容研究领域的发展。

超宽带等强电磁脉冲对电子设备生存能力构成严重威胁，开展强电磁脉冲效应预测研究具有重要意义和经济价值。本课题通过调研和资料整理，对当前国内外电磁脉冲效应研究和系统非线性辨识理论有了更为全面、深入地了解和认识，研究了基于Volterra核函数的强电磁脉冲能量耦合非线性辨识建模原理，揭示了强电磁脉冲对电子设备能量耦合的内在机制，通过对正交变换等理论的深入分析，研究了Volterra核函数辨识新算法；针对典型的电子设备金属结构开展仿真分析，为实验脉冲的选择与影响因素的判定提供了技术依据；进行了超宽带脉冲辐照与注入实验设计，利用实测数据建立了强电磁脉冲能量耦合Volterra核函数辨识模型，对电子设备的强电磁脉冲效应进行了预测分析，为电子设备强电磁脉冲效应试验与评估提供理论支撑和科学依据。