CN113687193A - 无线电干扰时域规律统计方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线电干扰时域规律统计方法，通过构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。本发明还公开了无线电干扰时域规律统计装置、设备及存储介质，能够通过重构无线电干扰测试电压随机脉冲序列，并对脉冲序列的电场时域特性进行统计分析，得到无线电干扰的时域特性规律，为输电线路的直流电晕放电无线电干扰的分析奠定基础。

Description

无线电干扰时域规律统计方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及无线电领域，尤其涉及一种无线电干扰时域规律统计方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
高压直流输电作为我国现阶段的一种重要的输电方式，有着稳定、损耗小、走廊宽度窄和线路造价低等优势。截止到目前为止，我国已建成投运“十三交十一直”24项特高压工程，其中包括现世界输电线路中电压等级最高、技术水平最先进、输电容量最大、送电距离最远的准东—华东(新疆昌吉到安徽宣城)的±1100kV特高压直流输电线路，换流容量2400万千瓦，线路全长3324公里。
由于电压等级较高，架空输电线路易受导线粗糙度及天气原因产生的污秽物的影响，在正常运行条件下，导线表面容易产生电晕放电现象，由电晕放电产生的无线电干扰会对周边的无线电塔台产生电磁干扰，对输电线路附近的油气管道产生影响。如果无线电干扰控制不当，会显著地影响周围电磁环境的正常状态，电晕放电产生的无线电干扰问题已经成为制约特高压直流输电线路建设的重要因素之一。
目前针对直流输电线路无线电干扰问题的研究仍集中在工程应用层面和频域特性，无线电干扰的测量多集中在频域0.5MHz或1.0MHz进行单频点测量，对无线电干扰的时域波形及影响因素还研究甚少。因此，为全面掌握直流导线电晕放电无线电干扰时频统计特性，以更加准确快速地对直流输电线路上的无线电干扰进行分析，有必要对无线电干扰的时域特性进行统计。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种无线电干扰时域规律统计方法、装置、设备及存储介质。通过重构无线电干扰测试电压随机脉冲序列，并对脉冲序列的电场时域特性进行统计分析，得到无线电干扰的时域特性规律，为输电线路的直流电晕放电无线电干扰的分析奠定基础。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种无线电干扰时域规律统计方法，包括：
构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
作为上述方案的改进，所述构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列，具体包括：
构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列；
构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列；
根据所述电压脉冲幅值序列和所述脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列。
作为上述方案的改进，所述构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列，具体包括：
幅值函数构建步骤：构建电压脉冲幅值产生函数，满足以下公式：
Figure BDA0003173940870000021
其中，μp表示预设的电压脉冲幅值平均值，σp表示预设的电压脉冲幅值标准差，upm表示第m个电压脉冲幅值，m为小于等于N的正整数，C表示介于0和1的随机常数；
第一初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数C的值；
脉冲幅值计算步骤：求解所述电压脉冲幅值产生函数，得到电压脉冲幅值；
第一重复计算步骤：重复所述第一初始化步骤和所述脉冲幅值计算步骤，直到获得N个电压脉冲幅值；
幅值序列构建步骤：根据N个电压脉冲幅值，构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列。
作为上述方案的改进，所述构建脉冲时间间隔序列，具体包括：
时间函数构建步骤：构建脉冲时间间隔产生函数，满足以下公式：
Figure BDA0003173940870000031
其中，μi表示预设的脉冲时间间隔平均值，σi表示预设的脉冲时间间隔标准差，tim表示第m个脉冲时间间隔，m为小于等于N的正整数，Cti表示介于0和1的随机常数；
第二初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数Cti的值；
时间间隔计算步骤：求解所述脉冲时间间隔产生函数，得到脉冲时间间隔；
第二重复计算步骤：重复所述第二初始化步骤和所述时间间隔计算步骤，直到获得N个脉冲时间间隔；
时间间隔序列构建步骤：根据N个脉冲时间间隔，构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列。
作为上述方案的改进，在所述根据所述电压脉冲幅值序列和所述脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列之前，还包括：
删除所述脉冲时间间隔序列中的脉冲时间间隔小于预设脉冲宽度的脉冲时间间隔。
作为上述方案的改进，所述根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列，具体包括：
对经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列中的每一电压脉冲，执行单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，得到与电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形；
根据所有所述无线电干扰电场时域波形和所述脉冲时间间隔序列，得到无线电干扰电场时域波形序列。
作为上述方案的改进，所述单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，具体包括：
提取所述电压脉冲的时域波形；
对所述电压脉冲的时域波形进行傅里叶变化，得到所述电压脉冲的频域结果；
根据所述电压脉冲的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果；
根据与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种无线电干扰时域规律统计装置装置，包括：
电压脉冲序列构建模块，用于构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
空间衰减处理模块，用于对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
电场时域规律统计模块，用于根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种无线电干扰时域规律统计设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的无线电干扰时域规律统计方法。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如上述任一实施例所述的无线电干扰时域规律统计方法。
与现有技术相比，本发明实施例公开的无线电干扰时域规律统计方法、装置、设备及存储介质，通过构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列并对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理，来根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。本发明实施例通过根据构建的无线电干扰测试电压随机脉冲序列，得到无线电干扰电场的时域波形序列，得到无线电干扰的时域特性规律，掌握导线电晕放电无线电干扰全频段特性，为直流线路无线电干扰的预测分析及导线结构选型提供参考。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种无线电干扰时域规律统计方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的另一种无线电干扰时域规律统计方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的电压波形对比图；
图4是本发明一实施例提供的准峰值对比图；
图5是本发明一实施例提供的一种无线电干扰时域规律统计装置的结构框图；
图6是本发明一实施例提供的一种电压脉冲序列构建模块的结构框图；
图7是本发明一实施例提供的一种幅值序列构建单元的结构框图；
图8是本发明一实施例提供的一种时间间隔序列构建单元的结构框图；
图9是本发明一实施例提供的另一种无线电干扰时域规律统计装置的结构框图；
图10是本发明一实施例提供的一种电场时域规律统计模块的结构框图；
图11是本发明一实施例提供的一种电场时域波形计算单元的结构框图；
图12是本发明一实施例提供的一种无线电干扰时域规律统计设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种无线电干扰时域规律统计方法的流程图。
所述无线电干扰时域规律统计方法可以通过客户端执行，所述客户端可以为电脑、手机、平板等用户终端设备；其中，所述客户端上可以装载有各种应用程序，包括脉冲序列生成类、波形生成类的应用程序，并用于呈现各种信号的时域波形和频域波形。作为举例，所述客户端可以包括显示屏和处理器，该显示屏用于呈现数据界面，该数据界面用于各种信号的时域波形和频域波形，以及与用户进行交互；该处理器用于生成各种信号的时域波形和频域波形，以及控制数据界面在显示屏上的显示。
所述方法，包括步骤S11～S13：
S11、构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
S12、对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
S13、根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
在步骤S11中，根据无线电干扰电压的分布特性，在客户端构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列，无需采集现实发生的无线电干扰的电压脉冲，可快速、精准且全面地获取得到无线电干扰测量电压的电压脉冲序列。
在步骤S12中，空间衰减的原理如下：假设导线上有M个放电点，每个放电点的无线电干扰的电压波形可以根据电压脉冲序列产生，考虑到无线电干扰测量电压随水平距离的变化呈现明显的非线性特征，其衰减函数接近指数分布uMp＝upie-κl，其中，系数κ定义为无线电干扰峰值的衰减系数，取为1.94，uMp为测量点处的无线电干扰脉冲幅值，upi为第i个放电点处的无线电干扰电压幅值。
在步骤S13中，客户端通过对构建的电压脉冲序列进行处理，得到无线电干扰的时域特性。
与现有技术相比，本发明实施例公开的无线电干扰时域规律统计方法，通过构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列并对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理，来根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。本发明实施例通过根据构建的无线电干扰测试电压随机脉冲序列，得到无线电干扰电场的时域波形序列，得到无线电干扰的时域特性规律，掌握导线电晕放电无线电干扰全频段特性，为直流线路无线电干扰的预测分析及导线结构选型提供参考。
在一种实施方式中，步骤S11中的所述构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列，具体包括步骤S111～S113：
S111、构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列；
S112、构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列；
S113、根据所述电压脉冲幅值序列和所述脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列。
具体地，根据无线电干扰测量电压的脉冲幅值的分布特性，计算获得若干脉冲幅值，构成电压脉冲幅值序列；根据无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔的分布特性，计算获得若干脉冲时间间隔，构成时间间隔序列；根据电压脉冲幅值序列和脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列。
在一种实施方式中，步骤S111中的构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列，包括步骤S1111～S1115：
S1111、幅值函数构建步骤：构建电压脉冲幅值产生函数，满足以下公式：
Figure BDA0003173940870000071
其中，μp表示预设的电压脉冲幅值平均值，σp表示预设的电压脉冲幅值标准差，upm表示第m个电压脉冲幅值，m为小于等于N的正整数，C表示介于0和1的随机常数；
S1112、第一初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数C的值；
S1113、脉冲幅值计算步骤：求解所述电压脉冲幅值产生函数，得到电压脉冲幅值；
S1114、第一重复计算步骤：重复所述第一初始化步骤和所述脉冲幅值计算步骤，直到获得N个电压脉冲幅值；
S1115、幅值序列构建步骤：根据N个电压脉冲幅值，构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列。
具体地，无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值的产生原理如下：
无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值概率密度分布近似满足对数正态分布，其表达式表示为：
Figure BDA0003173940870000081
其中，up表示测量电压脉冲幅值，μp和σp分别表示幅值对数的平均值及标准差，而电压脉冲幅值对应的概率分布函数表示为：
Figure BDA0003173940870000082
根据概率分布函数的定义，F(upm)的值介于0～1之间，如果通过产生介于0～1之间的随机数C，令其等于F(upm)，则有：
Figure BDA0003173940870000083
通过多次产生随机数C，反复求解上式即可得到多个满足对数正态分布的脉冲幅值upm(m＝1，2，……，N)，以组成电压脉冲幅值序列，N为需要构造的脉冲个数。
需要说明的是，μp和σp为预设的数值，其具体数值与导线的直径有关，可根据实际情况进行设定。
在一种实施方式下，在步骤S112中的所述构建脉冲时间间隔序列，具体包括步骤S1121～S1125：
S1121、时间函数构建步骤：构建脉冲时间间隔产生函数，满足以下公式：
Figure BDA0003173940870000091
其中，μi表示预设的脉冲时间间隔平均值，σi表示预设的脉冲时间间隔标准差，tim表示第m个脉冲时间间隔，m为小于等于N的正整数，Cti表示介于0和1的随机常数；
S1122、第二初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数Cti的值；
S1123、时间间隔计算步骤：求解所述脉冲时间间隔产生函数，得到脉冲时间间隔；
S1124、第二重复计算步骤：重复所述第二初始化步骤和所述时间间隔计算步骤，直到获得N个脉冲时间间隔；
S1125、时间间隔序列构建步骤：根据N个脉冲时间间隔，构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列。
具体地，无线电干扰测量电压的时间间隔序列的产生原理如下：
无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔的分布近似满足正态分布，其表达式表示为：
Figure BDA0003173940870000092
其中，ti表示脉冲时间间隔，μi和σi分别表示时间间隔的平均值和标准差。而脉冲时间间隔所对应的概率分布函数表示为：
Figure BDA0003173940870000093
通过产生介于0～1之间的随机数Cti，令F(tim)＝Cti，即有：
Figure BDA0003173940870000094
通过多次产生随机数Cti，反复求解上式即可得到若干脉冲时间间隔tim(m＝1，2，……，N)，以构成脉冲时间间隔序列。
需要说明的是，μi和σi的具体数值为预先设定，可根据实际情况设定。
在一种实施方式中，在步骤S113之前，还包括步骤S1130：删除所述脉冲时间间隔序列中的脉冲时间间隔小于预设脉冲宽度的脉冲时间间隔。
具体地，如果脉冲时间间隔的值小于无线电干扰的脉冲宽度td(约为350ns)，则舍去该脉冲时间间隔的值，保证后续构造的无线电干扰的脉冲序列不会出现脉冲重叠。
进一步地，无线电干扰的脉冲波形呈现双指数脉冲，根据产生的无线电干扰的电压脉冲幅值序列和脉冲时间间隔序列，可以构造出无线电干扰测量电压的随机序列：
Figure BDA0003173940870000101
Figure BDA0003173940870000102
其中，uT(t)表示一段时间的脉冲序列，T为脉冲序列的持续时间，K＝2.73，α＝1.214×107；β＝3.508×107。将上述步骤S1111～S1115和步骤S1121～S1125产生的tim以及upm代入到上式即可得到无线电干扰测量电压脉冲的随机序列。
在一种实施方式中，在步骤S13中的所述根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列，具体包括步骤S131～S132：
S131、对经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列中的每一电压脉冲，执行单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，得到与电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形；
S132、根据所有所述无线电干扰电场时域波形和所述脉冲时间间隔序列，得到无线电干扰电场时域波形序列。
在一种实施方式中，在步骤S131中的所述单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，具体包括步骤S1311～S1314：
S1311、提取所述电压脉冲的时域波形；
S1312、对所述电压脉冲的时域波形进行傅里叶变化，得到所述电压脉冲的频域结果；
S1313、根据所述电压脉冲的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果；
S1314、根据与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形。
具体地，对电压脉冲序列进行单脉冲分析，获取单脉冲的时域波形us(t)，利用快读傅里叶变换得到对应的频域结果Us(jω)，根据预先获取的天线测试的无线电干扰电压与无线电干扰场强的关系，可以得到单个无线电干扰的场强的频域结果，具体表示为：
Figure BDA0003173940870000111
其中，ω为角频率，R和C’分别为测试天线的采样电阻和等效电容，tdE为无线电干扰电场脉冲的持续时间。
无线电干扰时域规律统计方法的具体的流程也可参见图2。
为进一步说明根据无线电干扰时域规律统计方法统计的规律的准确性，以下通过根据实验测试的试验结果，来进行正确性的验证：
参见图3所述，图3左侧为实验测试得出的无线电干扰测量电压波形，右侧为采用本方法统计出的无线电干扰测量电压波形，实验测试和根据本方法得出的采用准峰值计算得到的不同直径导线下无线电干扰准峰值的结果对比如图4所示，由图3和图4可知，通过实际测试得到的测量结果与本方法对应的随机模型计算结果的差异均在2dB(μV/m)的范围，验证了根据无线电干扰时域规律统计方法统计的规律的准确性，可利用本方法统计出的无线电干扰时域规律，来对输电线路的直流电晕放电无线电干扰进行分析以及为导线结构选型提供参考。
与现有技术相比，上述发明实施例通过根据构建的无线电干扰测试电压随机脉冲序列，得到无线电干扰电场的时域波形序列，得到无线电干扰的时域特性规律，掌握导线电晕放电无线电干扰全频段特性，为直流线路无线电干扰的预测分析及导线结构选型提供参考。
参见图5，图5是本发明一实施例提供的无线电干扰时域规律统计装置的结构框图。无线电干扰时域规律统计装置20包括：
电压脉冲序列构建模块21，用于构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
空间衰减处理模块22，用于对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
电场时域规律统计模块23，用于根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
在电压脉冲序列构建模块21中，根据无线电干扰电压的分布特性，构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列，无需采集现实发生的无线电干扰的电压脉冲，可快速、精准且全面地获取得到无线电干扰测量电压的电压脉冲序列。
在空间衰减处理模块22中，空间衰减的原理如下：假设导线上有M个放电点，每个放电点的无线电干扰的电压波形可以根据电压脉冲序列产生，考虑到无线电干扰测量电压随水平距离的变化呈现明显的非线性特征，其衰减函数接近指数分布uMp＝upie-κl，其中，系数κ定义为无线电干扰峰值的衰减系数，取为1.94，uMp为测量点处的无线电干扰脉冲幅值，upi为第i个放电点处的无线电干扰电压幅值。
在电场时域规律统计模块23中，通过对构建的电压脉冲序列进行处理，得到无线电干扰的时域特性。
与现有技术相比，本发明实施例公开的无线电干扰时域规律统计装置，通过构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列并对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理，来根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。本发明实施例通过根据构建的无线电干扰测试电压随机脉冲序列，得到无线电干扰电场的时域波形序列，得到无线电干扰的时域特性规律，掌握导线电晕放电无线电干扰全频段特性，为直流线路无线电干扰的预测分析及导线结构选型提供参考。
在一种实施方式中，参见图6，所述电压脉冲序列构建模块21，具体包括：
幅值序列构建单元211，用于构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列；
时间间隔序列构建单元212，用于构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列；
脉冲序列构建单元213，用于根据所述电压脉冲幅值序列和所述脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列
具体地，根据无线电干扰测量电压的脉冲幅值的分布特性，计算获得若干脉冲幅值，构成电压脉冲幅值序列；根据无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔的分布特性，计算获得若干脉冲时间间隔，构成时间间隔序列；根据电压脉冲幅值序列和脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列。
在一种实施方式中，参见图7，所述幅值序列构建单元211，具体包括：
幅值函数构建子单元2111，用于执行幅值函数构建步骤：构建电压脉冲幅值产生函数，满足以下公式：
Figure BDA0003173940870000131
其中，μp表示预设的电压脉冲幅值平均值，σp表示预设的电压脉冲幅值标准差，upm表示第m个电压脉冲幅值，m为小于等于N的正整数，C表示介于0和1的随机常数；
第一初始化子单元2112，用于执行第一初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数C的值；
脉冲幅值计算子单元2113，用于执行脉冲幅值计算步骤：求解所述电压脉冲幅值产生函数，得到电压脉冲幅值；
第一重复计算子单元2114，用于执行第一重复计算步骤：重复所述第一初始化步骤和所述脉冲幅值计算步骤，直到获得N个电压脉冲幅值；
幅值序列构建子单元2115，用于执行幅值序列构建步骤：根据N个电压脉冲幅值，构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列。
具体地，无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值的产生原理如下：
无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值概率密度分布近似满足对数正态分布，其表达式表示为：
Figure BDA0003173940870000141
其中，up表示测量电压脉冲幅值，μp和σp分别表示幅值对数的平均值及标准差，而电压脉冲幅值对应的概率分布函数表示为：
Figure BDA0003173940870000142
根据概率分布函数的定义，F(upm)的值介于0～1之间，如果通过产生介于0～1之间的随机数C，令其等于F(upm)，则有：
Figure BDA0003173940870000143
通过多次产生随机数C，反复求解上式即可得到多个满足对数正态分布的脉冲幅值upm(m＝1，2，……，N)，以组成电压脉冲幅值序列，N为需要构造的脉冲个数。
需要说明的是，μp和σp为预设的数值，其具体数值与导线的直径有关，可根据实际情况进行设定。
在一种实施方式下，参见图8，所述时间间隔序列构建单元212，具体包括：
时间函数构建子单元2121，用于执行时间函数构建步骤：构建脉冲时间间隔产生函数，满足以下公式：
Figure BDA0003173940870000144
其中，μi表示预设的脉冲时间间隔平均值，σi表示预设的脉冲时间间隔标准差，tim表示第m个脉冲时间间隔，m为小于等于N的正整数，Cti表示介于0和1的随机常数；
第二初始化子单元2122，用于执行第二初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数Cti的值；
时间间隔计算子单元2123，用于执行时间间隔计算步骤：求解所述脉冲时间间隔产生函数，得到脉冲时间间隔；
第二重复计算子单元2124，用于执行第二重复计算步骤：重复所述第二初始化步骤和所述时间间隔计算步骤，直到获得N个脉冲时间间隔；
时间间隔序列构建子单元2125，用于执行时间间隔序列构建步骤：根据N个脉冲时间间隔，构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列。
具体地，无线电干扰测量电压的时间间隔序列的产生原理如下：
无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔的分布近似满足正态分布，其表达式表示为：
Figure BDA0003173940870000151
其中，ti表示脉冲时间间隔，μi和σi分别表示时间间隔的平均值和标准差。而脉冲时间间隔所对应的概率分布函数表示为：
Figure BDA0003173940870000152
通过产生介于0～1之间的随机数Cti，令F(tim)＝Cti，即有：
Figure BDA0003173940870000153
通过多次产生随机数Cti，反复求解上式即可得到若干脉冲时间间隔tim(m＝1，2，……，N)，以构成脉冲时间间隔序列。
需要说明的是，μi和σi的具体数值为预先设定，可根据实际情况设定。
在一种实施方式中，参见图9，还包括时间间隔删除模块24，用于删除所述脉冲时间间隔序列中的脉冲时间间隔小于预设脉冲宽度的脉冲时间间隔。
具体地，如果脉冲时间间隔的值小于无线电干扰的脉冲宽度td(约为350ns)，则舍去该脉冲时间间隔的值，保证后续构造的无线电干扰的脉冲序列不会出现脉冲重叠。
进一步地，无线电干扰的脉冲波形呈现双指数脉冲，根据产生的无线电干扰的电压脉冲幅值序列和脉冲时间间隔序列，可以构造出无线电干扰测量电压的随机序列：
Figure BDA0003173940870000161
Figure BDA0003173940870000162
其中，uT(t)表示一段时间的脉冲序列，T为脉冲序列的持续时间，K＝2.73，α＝1.214×107；β＝3.508×107。将上述步骤S1111～S1115和步骤S1121～S1125产生的tim以及upm代入到上式即可得到无线电干扰测量电压脉冲的随机序列。
在一种实施方式中，参见图10，所述电场时域规律统计模块23，具体包括：
电场时域波形计算单元231、对经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列中的每一电压脉冲，执行单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，得到与电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形；
电场时域波形序列计算单元232、根据所有所述无线电干扰电场时域波形和所述脉冲时间间隔序列，得到无线电干扰电场时域波形序列。
在一种实施方式中，参见图11，所述，电场时域波形计算单元231具体包括：
脉冲时域波形提取子单元2311、提取所述电压脉冲的时域波形；
脉冲频域结果计算子单元2312、对所述电压脉冲的时域波形进行傅里叶变化，得到所述电压脉冲的频域结果；
电场频域结果计算子单元2313、根据所述电压脉冲的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果；
电场时域波形计算子单元2314、根据与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形。
具体地，对电压脉冲序列进行单脉冲分析，获取单脉冲的时域波形us(t)，利用快读傅里叶变换得到对应的频域结果Us(jω)，根据预先获取的天线测试的无线电干扰电压与无线电干扰场强的关系，可以得到单个无线电干扰的场强的频域结果，具体表示为：
Figure BDA0003173940870000171
其中，ω为角频率，R和C’分别为测试天线的采样电阻和等效电容，tdE为无线电干扰电场脉冲的持续时间。
与现有技术相比，上述发明实施例通过根据构建的无线电干扰测试电压随机脉冲序列，得到无线电干扰电场的时域波形序列，得到无线电干扰的时域特性规律，掌握导线电晕放电无线电干扰全频段特性，为直流线路无线电干扰的预测分析及导线结构选型提供参考。
值得说明的是，所述无线电干扰时域规律统计装置20的工作原理可参见上述任一实施例所述的无线电干扰时域规律统计方法，在此不再赘述。
参见图12，是本发明一实施例提供的一种无线电干扰时域规律统计设备30，包括处理器31、存储器32以及存储在所述存储器32中且被配置为由所述处理器32执行的计算机程序，所述处理器31执行所述计算机程序时实现如上述无线电干扰时域规律统计方法实施例中的步骤，例如图1中所述的步骤S11～S13；或者，所述处理器31执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如电压脉冲序列构建模块21。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器32中，并由所述处理器31执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述无线电干扰时域规律统计设备30中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成电压脉冲序列构建模块21、空间衰减处理模块22和电场时域规律统计模块23，各模块具体功能如下：
电压脉冲序列构建模块21，用于构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
空间衰减处理模块22，用于对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
电场时域规律统计模块23，用于根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
各个模块具体的工作过程可参考上述实施例所述的无线电干扰时域规律统计装置20的工作过程，在此不再赘述。
所述无线电干扰时域规律统计设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述无线电干扰时域规律统计设备30可包括，但不仅限于，处理器31、存储器32。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是无线电干扰时域规律统计装置的示例，并不构成对无线电干扰时域规律统计设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述无线电干扰时域规律统计设备30还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器31可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器31是所述无线电干扰时域规律统计设备30的控制中心，利用各种接口和线路连接整个无线电干扰时域规律统计设备30的各个部分。
所述存储器32可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器31通过运行或执行存储在所述存储器32内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器32内的数据，实现所述无线电干扰时域规律统计设备30的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如电压脉冲序列生成功能)等；存储数据区可存储根据计算机的使用所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述无线电干扰时域规律统计设备30集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，包括：
构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
2.如权利要求1所述的无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，所述构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列，具体包括：
构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列；
构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列；
根据所述电压脉冲幅值序列和所述脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列。
3.如权利要求2所述的无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，所述构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列，具体包括：
幅值函数构建步骤：构建电压脉冲幅值产生函数，满足以下公式：
Figure FDA0003173940860000011
其中，μp表示预设的电压脉冲幅值平均值，σp表示预设的电压脉冲幅值标准差，upm表示第m个电压脉冲幅值，m为小于等于N的正整数，C表示介于0和1的随机常数；
第一初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数C的值；
脉冲幅值计算步骤：求解所述电压脉冲幅值产生函数，得到电压脉冲幅值；
第一重复计算步骤：重复所述第一初始化步骤和所述脉冲幅值计算步骤，直到获得N个电压脉冲幅值；
幅值序列构建步骤：根据N个电压脉冲幅值，构建无线电干扰测量电压的电压脉冲幅值序列。
4.如权利要求2所述的无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，所述构建脉冲时间间隔序列，具体包括：
时间函数构建步骤：构建脉冲时间间隔产生函数，满足以下公式：
Figure FDA0003173940860000021
其中，μi表示预设的脉冲时间间隔平均值，σi表示预设的脉冲时间间隔标准差，tim表示第m个脉冲时间间隔，m为小于等于N的正整数，Cti表示介于0和1的随机常数；
第二初始化步骤：在[0,1]随机取值，以作为参数Cti的值；
时间间隔计算步骤：求解所述脉冲时间间隔产生函数，得到脉冲时间间隔；
第二重复计算步骤：重复所述第二初始化步骤和所述时间间隔计算步骤，直到获得N个脉冲时间间隔；
时间间隔序列构建步骤：根据N个脉冲时间间隔，构建无线电干扰测量电压的脉冲时间间隔序列。
5.如权利要求2所述的无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，在所述根据所述电压脉冲幅值序列和所述脉冲时间间隔序列，构建无线电干扰测量电压脉冲序列之前，还包括：
删除所述脉冲时间间隔序列中的脉冲时间间隔小于预设脉冲宽度的脉冲时间间隔。
6.如权利要求1所述的无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，所述根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列，具体包括：
对经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列中的每一电压脉冲，执行单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，得到与电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形；
根据所有所述无线电干扰电场时域波形和所述脉冲时间间隔序列，得到无线电干扰电场时域波形序列。
7.如权利要求6所述的无线电干扰时域规律统计方法，其特征在于，所述单脉冲无线电干扰电场时域波形计算操作，具体包括：
提取所述电压脉冲的时域波形；
对所述电压脉冲的时域波形进行傅里叶变化，得到所述电压脉冲的频域结果；
根据所述电压脉冲的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果；
根据与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场的频域结果，得到与所述电压脉冲对应的无线电干扰电场时域波形。
8.一种无线电干扰时域规律统计装置，其特征在于，包括：
电压脉冲序列构建模块，用于构建无线电干扰测量电压的电压脉冲序列；
空间衰减处理模块，用于对所述电压脉冲序列进行空间衰减处理；
电场时域规律统计模块，用于根据经过空间衰减处理后的所述电压脉冲序列，计算得到无线电干扰电场时域波形序列。
9.一种无线电干扰时域规律统计设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的无线电干扰时域规律统计方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的无线电干扰时域规律统计方法。
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