DTU的电磁稳定性测试方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及智能智控领域，尤其涉及一种dtu的电磁稳定性测试方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、dtu（data transfer unit，数据传输单元），是一种专用于远程数据通信的设备，广泛应用于电力、水利、石油、热力、环保等多个行业，承担着远程监控、数据采集与传输等关键任务。然而，在复杂多变的电磁环境中，dtu面临着严峻的电磁干扰挑战，这不仅会影响数据传输的准确性和实时性，导致通信稳定性和质量下降，甚至服务中断。因此，对dtu的电磁稳定性测试，确保dtu具备良好的电磁稳定性，以抵抗各种外部干扰尤为重要。

2、现有的dtu电磁兼容性测试方法大多依赖于单一参数的模拟实验，未能充分考虑实际应用中的多维度因素，导致测试结果与真实应用存在偏差。此外，传统测试评估体系在权重分配上主观性强，缺乏科学合理的指标权重计算方法，影响了评价结果的客观性和准确性。在应对风险电磁干扰信号方面，以往策略往往基于固定规则或简单阈值判断，忽略了干扰特性的多样性及对系统影响的复杂性，未能实现针对性的滤波器参数优化，降低了dtu在复杂电磁环境中的适应能力和抗扰性。因此，亟需一种能够综合评估多维度通信状态、自动调整优化策略的测试方法，以提升dtu在实际部署中的稳定性和自适应性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种dtu的电磁稳定性测试方法、系统、设备及存储介质。

2、本发明第一方面提供了一种dtu的电磁稳定性测试方法，所述dtu的电磁稳定性测试方法包括：

3、预设若干组不同干扰参数的模拟电磁干扰信号，计算每组模拟电磁干扰信号的干扰强度指数；

4、依次将每组所述模拟电磁干扰信号施加到所述dtu，并同步对所述dtu进行数据传输测试，得到所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据；

5、基于熵权法，根据所述通信状态数据，计算所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的抗干扰性能指数；

6、基于皮尔逊相关系数，计算所述干扰强度指数与所述抗干扰性能指数之间的相关性值；根据所述相关性值和预设阈值，筛选风险电磁干扰信号；

7、根据所述风险电磁干扰信号的干扰频率，对应生成滤波器参数优化策略；

8、根据所述滤波器参数优化策略调节所述dtu的滤波器参数。

9、可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，预设若干组不同干扰参数的模拟电磁干扰信号，计算每组模拟电磁干扰信号的干扰强度指数，包括：

10、所述干扰参数包括：干扰频率、干扰功率和干扰持续时间；

11、根据所述干扰参数计算所述干扰强度指数；

12、所述干扰强度指数的计算公式为：

13、；

14、其中是干扰强度指数；是干扰功率；是基准功率，取1毫瓦；表示干扰频率偏离中心频率的差值，用于衡量频率偏移的影响；是干扰持续时间，反映干扰的时长效应；、、是经验参数，分别表示频率偏移惩罚系数、时间衰减系数和时间影响的指数因子；exp 表示自然指数函数。

15、可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述依次将每组所述模拟电磁干扰信号施加到所述dtu，并同步对所述dtu进行数据传输测试，得到所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据，包括：

16、装设并校准多维度模拟电磁干扰信号发生器，并根据预设的干扰参数，对应生成所述模拟电磁干扰信号；

17、依次对所述dtu施加所述模拟电磁干扰信号；

18、在施加所述模拟电磁干扰信号的同时，启动所述dtu的数据传输测试；

19、通过所述dtu向测试端数据执行持续发送数据包，所述数据包内容包括随机生成的二进制序列；

20、实时检测并记录所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据。

21、可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述实时检测并记录所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据，包括：

22、通过误码检测器，对接收数据与原始发送数据进行对比，计算出错误比特数占总比特数的比例，得到误码率；

23、在数据包传输过程中，计算未被正确接收的数据包数量与总发送数据包数量的比值，得到丢包率；

24、通过计时器和数据量统计，在预设时间内传输的数据量除以时间，得到平均传输速率；

25、当连续未得到确认的数据包个数到达预设值时，判定为一次通信中断，记录通信中断的次数，得到通信中断次数；

26、在每组所述模拟电磁干扰信号停止后，记录从最后一次中断结束到dtu成功恢复并维持稳定通信的时间间隔，得到自恢复时间；

27、将所述误码率、丢包率、传输速率、通信中断次数和自恢复时间进行时间戳标记，并与对应的电磁干扰类型进行关联，生成所述通信状态数据。

28、可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述基于熵权法，根据所述通信状态数据，计算所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的抗干扰性能指数，包括：

29、将所述通信状态数据进行标准化处理；

30、基于熵权法，通过抗干扰性能指数公式，计算所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的抗干扰性能指数；

31、所述抗干扰性能指数公式为：；

32、其中，是第i组所述模拟电磁干扰信号下的抗干扰性能指数；n 是评价指标的数量，包括误码率、丢包率、传输速率、通信中断次数和自恢复时间；是第i个指标的权重，通过熵权法计算得出，反映各指标对于整体通信质量的影响程度；是标准化处理后的各评价指标的值，用于不同量纲指标间的比较。

33、可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述基于皮尔逊相关系数公式，计算所述干扰强度指数与所述抗干扰性能指数之间相关性值；根据所述相关性值和预设阈值，筛选风险电磁干扰信号，包括：

34、对所述干扰强度指数与所述抗干扰性能指数进行标准化处理；

35、计算所述干扰强度指数与所述抗干扰性能指数的皮尔逊相关系数；

36、所述皮尔逊相关系数公式为：

37、；

38、其中，r是相关性值；分别是干扰强度指数与所述抗干扰性能指数在第j个观测点的值；和分别是这两个变量的样本均值；n是观测点的数量；

39、将超过预设阈值的相关性系数所对应的模拟电磁干扰信号识别为所述风险电磁干扰信号。

40、可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述根据所述风险电磁干扰信号的干扰频率，对应生成滤波器参数优化策略，包括：

41、获取所述风险电磁干扰信号的干扰频率；

42、通过截止频率计算公式，计算与所述风险电磁干扰信号的干扰频率对应的优化电感值与优化电容值；

43、所述截止频率计算公式为：

44、；

45、其中，是截止频率；c是优化电容值；l是优化电感值；

46、令截止频率接近或略高于所述风险电磁干扰信号的干扰频率，对应调整优化电容值c和优化电感值l的值，并根据所述优化电感值与优化电容的值设置滤波器参数，形成所述滤波器参数优化策略。

47、本发明第二方面提供了一种dtu的电磁稳定性测试系统，所述dtu的电磁稳定性测试系统包括：多维度模拟电磁干扰信号发生器、误码检测器、处理模块和设置模块，各部分均电性连接；

48、可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述多维度模拟电磁干扰信号发生器：用于依次将每组所述模拟电磁干扰信号施加到所述dtu；

49、可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述误码检测器：用于同步对所述dtu进行数据传输测试，得到所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据；

50、可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，所述处理模块，用于预设若干组不同干扰参数的模拟电磁干扰信号，计算每组模拟电磁干扰信号的干扰强度指数；基于熵权法，根据所述通信状态数据，计算所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的抗干扰性能指数；基于皮尔逊相关系数公式，计算所述干扰强度指数与所述抗干扰性能指数之间相关性值；根据所述相关性值和预设阈值，筛选风险电磁干扰信号；根据所述风险电磁干扰信号的干扰频率，对应生成滤波器参数优化策略；还用于执行如上所述的dtu的电磁稳定性测试方法；

51、可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述设置模块，用于根据所述滤波器参数优化策略调节所述dtu的滤波器参数。

52、本发明第三方面提供了一种dtu的电磁稳定性测试设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述dtu的电磁稳定性测试设备执行上述的dtu的电磁稳定性测试方法。

53、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的dtu的电磁稳定性测试方法。

54、有益效果：本发明提供的一种dtu的电磁稳定性测试方法、系统、设备及存储介质，通过预设并施加不同参数的模拟电磁干扰信号，不仅涵盖了广泛频率范围内的干扰类型，而且通过计算每组干扰的强度指数，实现了对干扰特性的定量描述，这为后续的精准测试与分析奠定基础。这样的设计使得测试更为贴近真实环境，能够有效评估dtu在面临多样化干扰时的响应与适应能力，同步进行的数据传输测试，高效快速识别出潜在的通信故障点，确保了测试结果的时效性和真实性。

55、通过引入熵权法计算抗干扰性能指数，熵权法是一种客观赋权方法，它依据数据的离散程度自动确定各指标的权重，避免了主观因素的干扰，使得抗干扰性能指数的计算更加科学合理。这一过程充分考虑了所有通信状态特征的影响，确保了评价的全面性和公正性，提高了评估结果的可信度。

56、基于皮尔逊相关系数计算干扰强度指数与抗干扰性能指数之间的相关性值，为理解干扰与dtu性能下降之间的具体联系提供了量化的视角。通过设置预设阈值，高效筛选出那些对dtu性能构成显著威胁的风险电磁干扰信号，这一策略大大增强了测试的针对性和效率，为后续的优化措施指明了方向。在此基础上，根据风险电磁干扰信号的特定频率，提出对应的滤波器参数优化策略。通过对干扰频率的精准匹配，优化策略能够更加精确地调整滤波器参数，有效抑制有害干扰，增强dtu的信号接收和处理能力，从而提升整个系统的电磁兼容性和稳定性。

57、根据优化策略调节dtu的滤波器参数，这一动态调节机制使dtu能够动态适应变化的电磁环境，不仅提升了其在复杂条件下的工作可靠性，也延长了设备的使用寿命，降低了维护成本。

58、综上，本发明提供的dtu的电磁稳定性测试方法，通过综合评估多维度通信状态和自动调整优化策略，不仅显著提升了测试的精确度和效率，实现了从测试到优化策略制定再到实施的全程优化，还提升了dtu在实际部署中的稳定性和自适应性，为dtu的电磁稳定性评估提供了一套系统化、科学化的解决方案。

技术特征：

1.一种dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，所述dtu的电磁稳定性测试方法包括：

2.根据权利要求1所述的dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，预设若干组不同干扰参数的模拟电磁干扰信号，计算每组模拟电磁干扰信号的干扰强度指数，包括：

3.根据权利要求2所述的dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，所述依次将每组所述模拟电磁干扰信号施加到所述dtu，并同步对所述dtu进行数据传输测试，得到所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据，包括：

4.根据权利要求3所述的dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，所述实时检测并记录所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的通信状态数据，包括：

5.根据权利要求4所述的dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，所述基于熵权法，根据所述通信状态数据，计算所述dtu在每组所述模拟电磁干扰信号下的抗干扰性能指数，包括：

6.根据权利要求5所述的dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，所述基于皮尔逊相关系数公式，计算所述干扰强度指数与所述抗干扰性能指数之间相关性值；根据所述相关性值和预设阈值，筛选风险电磁干扰信号，包括：

7.根据权利要求6所述的dtu的电磁稳定性测试方法，其特征在于，所述根据所述风险电磁干扰信号的干扰频率，对应生成滤波器参数优化策略，包括：

8.一种dtu的电磁稳定性测试系统，其特征在于，所述dtu的电磁稳定性测试系统包括：

9.一种dtu的电磁稳定性测试设备，其特征在于，所述dtu的电磁稳定性测试设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的dtu的电磁稳定性测试方法。

技术总结
本发明公开了一种DTU的电磁稳定性测试方法、系统、设备及存储介质，包括：预设模拟电磁干扰信号，计算干扰强度指数；依次将每组模拟电磁干扰信号施加到DTU，并同步对DTU进行数据传输测试，得到DTU在每组模拟电磁干扰信号下的通信状态数据；基于熵权法，根据通信状态特征集，计算抗干扰性能指数；基于皮尔逊相关系数，计算干扰强度指数与抗干扰性能指数之间的相关性值；根据相关性值和预设阈值，筛选风险电磁干扰信号；根据风险电磁干扰信号的干扰频率，对应生成滤波器参数优化策略；根据滤波器参数优化策略调节DTU的滤波器参数。本发明综合评估多维度通信状态和自动调整参数优化策略，实现了从测试到优化策略制定再到实施的全程优化，保证DTU在实际应用的稳定性和自适应性。

技术研发人员：崔涛,舒杰红,唐祥炎,李作文
受保护的技术使用者：深圳友讯达科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23