摘 要

电磁环境变得越来越复杂，日益影响到人们的生活，不同的电子设备可能会相互影响。在电磁环境下测量数据，并对其进行统计分析得到关于电磁环境或者辐射体的特性。这些特性和结论是防止电磁干扰的基础，对改善仪器设备的工作状态有重大意义。

本论文从电磁环境中的电磁数据出发，针对频率和幅度两个量编程一些算法分别实现了电磁数据的导入、画频谱图、求平均值和均方差、筛选数据和线性拟合功能。从一个应用实例——电晕放电实验出发，介绍了电晕放电的原理和实验过程，从电晕放电实验中得到电磁数据，利用编写好的程序对这些电磁数据进行数据处理，发现可以初步实现这些功能。Origin C编程可以令数据处理自动进行，减少了人为操作过程，在一定程度上能够加快实验进程。

关键词：电磁环境；电磁数据；Origin C；数据处理

Abstract

The electromagnetic environment has become more and more complex and increasingly affected people's life. Measuring data in an electromagnetic environment and performing statistical analysis on the characteristics of the electromagnetic environment or radiators. These characteristics and conclusions are the basis for preventing electromagnetic interference and are of great significance for improving the working status of instruments and equipment.

In this thesis, starting from the electromagnetic data in the electromagnetic environment, some algorithms for frequency and amplitude are programmed to implement the import of electromagnetic data, the spectrum map, the average and mean square error, selecting data and the linear fitting function. From an application example, corona discharge experiment, the principle and experimental process of corona discharge were introduced. Electromagnetic data was obtained from the corona discharge experiment, and these electromagnetic data were processed by the prepared program and found to be initially realized these functions. Origin C programming can make data processing automatic, reducing the human operation process, to a certain extent, can speed up the experimental process.

Keyword: Electromagnetic environment; Electromagnetic Data; Origin C; Electromagnetic Environment; Electromagnetic Data; Origin C; Data Processing

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 电磁数据处理的国内外研究现状 1

1.3 论文内容安排 2

第2章 电磁环境简述 3

2.1 电磁环境 3

2.2 电磁辐射标准 3

2.2.1 《电磁辐射防护规定》(GB8702-88) 4

2.2.2 《电磁环境控制限值》(GB8702-2014) 5

2.2.3 对电磁辐射标准的理解 6

2.3 本章小结 7

第3章 Origin软件设计 8

3.1 Origin软件介绍 8

3.2 程序设计 10

3.2.1 CSV文件的导入 11

3.2.1.1 CSV文件介绍 11

3.2.1.2 编写CSV文件导入功能 12

3.2.2 求平均值和均方差 13

3.2.3 线性拟合 14

3.2.4 频谱图编程 15

3.2.5 筛选数据 15

3.2.6 输入与输出 15

3.3 本章小结 16

第4章 应用实例：电晕放电实验辐射场的探测 17

4.1 火花放电和电晕放电 17

4.1.1 火花放电 17

4.1.2 电晕放电 17

4.2 电晕放电辐射场实验 18

4.3 程序应用 19

4.3.1 电晕放电实验电磁数据的导入 19

4.3.2 画频谱图 21

4.3.3 筛选数据 22

4.3.4 筛选点的平均值和均方差 23

4.3.5 数据线性拟合 23

4.4 本章小结 25

第5章 总结和展望 26

参考文献 27

致 谢 29

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

现在的电磁环境变得越来越复杂，是因为电子科技的发展越来愉快，大量电子设备涌现出来，占用不同的频段。尽管电磁场不可见，但是繁多的电磁波相互作用，影响着人们的生活状况，甚至在军事上影响战场的局势。电子设备在电磁环境运行，不仅会出现电子信号受到干扰、不能准确定位和信息获取、信息传递受到阻碍等问题，在更复杂的电磁环境下，更会出现电子设备受到严重干扰，不能正常使用，甚至无法正常工作的问题。而在生活中，由于电力需求不断增长，供电系统也向更高压输电网络发展，已经达到1000kV和±800kV直流特高压。随着人们物质生活水平的提高，又产生了许多精神文化、安全健康等方面的要求，现如今，人们更加关注自己的健康，但是由于缺乏对电磁知识的认识，往往会谈“磁”色变。如果能够清晰地认识电磁环境，加强对电磁环境的防护，普及人们的电磁知识，就可以缓减电磁环境问题。

现在我们正处于大数据时代，如何分析大量数据，得到有价值的信息，进而利用这些信息满足人们的需求是公司企业竞相努力的方向之一。数据收集与处理能力，已经成为一个公司是否具有核心竞争力的风向标之一。

Origin是一款作图和数据处理软件，在理工科类应用的最为广泛，使用者可以以图表的形式跨越语言和文化障碍，实现知识交流。它有很多其他数据处理软件做不到的功能，其中Origin C能够自定义逻辑算法，使数据处理变得方便快捷，它建立在C/C 基础上。如果学过C语言，则能很方便的使用Origin C这一功能。

本文研究的内容是从电晕放电的辐射场中的电磁数据，对这些数据进行统计分析并且进行Origin C软件编程，从而得到结论规律。该研究能够将大量数据进行自动处理，方便了实验者的操作，加快数据处理的进程。掌握origin C编程，能够自定义所需要的功能，强化自身专业技能。

1.2 电磁数据处理的国内外研究现状

我们知道，空间中蕴含着丰富的电磁波，这些电磁波中含有大量的信息。在很多学科领域都会对电磁环境进行探测研究，对其中的电磁数据进行分析，了解到这些电磁数据背后隐藏的信息。由于不同频段的电磁波有不同的特征，所以在各种科研实验中，都需要对电磁波进行处理分析。

在地球物理反演领域，Gallardo和Meju提出的交叉梯度反演算法假定了目标体边界明显且一致^[1]；殷长春、孙思源、高秀鹤等人在此基础上，提出了局部相关性算法，改善了反演效果^[2]。在大地电磁去除噪声领域，Molet提出使用小波分析去除噪声^[3]，张刚分析了长周期大地电磁数据处理方法，采用中值滤波和7种小波基函数去除噪声，并开发了相应的数据处理模块^[4]。在时域航空探测领域，Green将航空电磁数据的时间域主成分提取出来，用来说明被测区域电阻的分布情况^[5]；Minty对放射性数据的频域主成分提取，对不相关的噪声进行滤除^[6]；朱凯光、王凌群等人利用主成分分析原理，重新确定了电磁数据的主成分，实现了去除噪声的目的^[7]。在强干扰资源探测领域，由于电磁环境较为复杂，万云霞将小波变换、神经网络算法、主成分分析算法等不同领域用到的算法结合起来，根据实验要求目的使用不同的算法进行电磁去噪^[8]。在特高压直流输电领域，经常出现一些异常数据点，Zhanqng Yu，Yin Fu等人利用LASSO和交叉验证方法清除异常点^[9]。在电磁数据交换领域，F.Mioc等人将DDL语言与电磁数据交换联系起来讨论，介绍了与之相关的应用实例^[10]。在海底资源探测中，Nyamasvisva T E和Hasbullah H B等人利用数学模型和算法，将海底接收器接收到的电磁信号中99.5%的噪声信号去除，并能预测海底烃的含量^[11]。

对于电磁数据的处理，已经有许多种算法了。这些算法有各自的特点，不能找到一种通用的算法来实现多类问题。在不同环境中，要使用与之相匹配的算法，尽可能地达到目的。例如，在研究某细节部分对整体的影响时，可以用小波分析进行分析，小波分析可以进行局部分析，能够将细节部分展现出来；在有很多因素影响电磁信号时，主成分分析法可以将多个影响因素减少到几个，研究剩下的几个因素，这些影响因素包含信息的绝大部分，且不重复，使用这种算法能够简化分析。

1.3 论文内容安排

本文的主要工作是利用对数周期天线接收电晕放电的辐射场的信号的频谱，接收到的数据以CSV文件格式存储，经过Origin C编程，针对这些数据进行统计分析，进而得到规律与结论。本文的章节内容如下：

1. 主要对电磁环境进行简述，指出电磁环境对人类生活活动的重要性，并且就如何对电磁环境进行保护提出了意见看法。
2. 对Origin软件作了介绍，编程实现了下述几种功能：电磁数据的导入、画频谱图、筛选数据、求平均值和均方差以及线性拟合，并且详细介绍了编程的过程，对关键语句作了说明。
3. 从一个应用实例——电晕放电实验出发，利用电晕放电的电磁数据对程序验证，看程序是否能够实现数据处理功能，并对每一功能的结果作了说明。
4. 对本论文进行总结与展望。

第2章 电磁环境简述

2.1 电磁环境

电磁环境是指自然环境与分布在自然环境中的电磁波的总称。从地质学和生物学角度看，自然界中的各种物质资源参与到循环中，不能将其孤立。而电磁环境中的电磁波成分多样，频带很宽，造成电磁环境也是不可孤立的。

电磁波无处不在，无时不有。人类自出现以来就处在电磁波的照射下，自然界的电磁辐射对人类都是无害的，然而现如今，电磁波的频谱变得越来越宽，对人造成的影响就不可忽略了。电磁环境逐渐恶化，电磁环境污染已经被各国重视起来，联合国更将电磁辐射作为必须控制的污染物之一。电磁环境的辐射源主要来自人为制造的无线电设备中，例如雷达、移动通信设备、工业用电磁设备以及一些医疗设备。当人们长期生活在高辐射功率的电磁环境下，电磁辐射会对严重危害人体健康。电磁辐射造成的危害概括为三点：

1. 直接对人体致病：人的心血管系统、神经系统、视觉系统、生殖系统都会受到影响，轻则导致人体生理活动紊乱，重则导致残疾或出现生命危险。
2. 对胎儿造成伤害：由于母体处在辐射强度较大的电磁环境中，导致胎儿出现先天性异常。
3. 使遗传物质发生突变：基因突变使得个体性状与一般个体出现异常，容易导致突变个体出现心理与生理障碍，影响后代子孙。

电磁波也有两方面，虽然对人类健康有一定危害，但是它仍然能被利用。由于电磁波的波段很宽，所以针对不同类型的电磁波可以应用到不同领域。所以，对于电磁波，不能谈“磁”色变，重要的是如何解决电磁波带来的危害。针对日趋复杂的电磁环境，应该建立统一的防范标准，在设计新的仪器设备时，要做好电磁屏蔽，防止电磁泄露污染环境。另一方面，要积极探索新技术，解决电磁污染问题，保护公民身体健康，实现人与自然的和谐相处。

2.2 电磁辐射标准

新技术的发展使得空间中存在大量的电磁波，电磁污染已经被列为第四大污染，对电磁的专项立法迫在眉睫。然而，目前国内还没有统一的规范标准，各部门之间对于电磁辐射标准存在“相互打架”的现象。自上个世纪80年代开始制定电磁防护标准以来，我国先后颁布了10个国家标准和行业标准，如表1所示。

表1 国内电磁标准

2.2.1 《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)

该标准^[4]将电磁辐射防护限值分为基本限值和导出限值，在每种限值中，又分为职业照射和工作照射两种情况，同时，该标准还对辐射源作了管理。

职业照射，就是指工作期间接受到的电磁辐射量。一般工作时间为8h。它和公众照射的接收辐射时间不同，公众照射接收电磁辐射的时间为一天。表2和表3分别表示了职业照射和公众照射的导出限值需满足的指标。

表2 职业照射导出限值

表3 公众照射导出限值

频率范围MHz	电场强度V/m	磁场强度A/m	功率密度W/m2
0.1~3	40	0.1	(40)1)
3~30	67/	0.17/	(12/f)1)
30~3000	(12)2)	(0.032)2)	0.4
3000~15000	(0.22)2)	(0.001)2)	f/7500
15000~30000	(27)2)	(0.073)2)	2
注：1)系平面波等效值，供对照参考。 以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。 相关图片展示： 您需要先支付 80元 才能查看全部内容！立即支付 ﰊ PREVIOUS NEXT ﰋ 您可能感兴趣的文章 软扩频通信系统的FPGA仿真文献综述 视力保护器电路系统设计 基于无线传输模块的网络通信系统设计 基于无线传感网络的数据采集系统设计 基于单片机的自行车数字里程表设计 基于Gabor与奇异值特征融合的人脸识别算法研究 无线传感器网络中基于Haar小波变换的数据压缩算法研究 基于背景差分法的目标跟踪算法研究 多功能数字电子钟的设计与实现 家用数字电度表的设计 最新文档 华北地区夏季降水多年、少年近地层水汽场及风场分布特征开题报告 天山地区典型流域降雪分布研究文献综述 2016年台风狮子山路径突变原因的初步分析开题报告 北京和寿县地区边界层急流观测与模型的对比文献综述 具有双Kelvin波结构MJO活动的再分析开题报告 基于单片机的温控风扇设计文献综述 1961-2015年江苏省气候资源的时空分布规律开题报告 智能搬运机器人文献综述 基于类型的电影推荐系统文献综述 Bi6S2O15的合成及其降解有机污染的研究开题报告 不确定时滞奇异摄动系统的鲁棒控制器设计文献综述 小型双模SIW滤波器的研究与设计开题报告 我国绿色出行政策执行研究——以南京市为例文献综述 试论李碧华小说中的爱情悲剧开题报告 基于FPGA的电子相册设计文献综述 企业微信 推荐栏目 本站简介 人才招聘 版权声明 免责声明 毕业论文网 教育 科研 学术文档分享平台 专注服务十二年 可信/实名双认证 老牌网站值得信赖 Copyright © 2010-2022 毕业论文网 站点地图  企业微信 