擴(kuò)展頻譜時域反射技術(shù)定位電纜故障

1、擴(kuò)展頻譜時域反射技術(shù)定位電纜故障摘要飛機(jī)在飛行中傳輸重要信號的電纜會出現(xiàn)間隙性故障，而擴(kuò)展頻譜時域反射技術(shù)（SSTDR）和序列時域反射技術(shù)已被證明是定位此類故障的有效技術(shù)。本文探討了使用這些方法來控制精度，延遲和信噪比所需要的參數(shù)，兩種測試方法對于攜帶交流電信號的電纜都有效，并顯示SSTDR對于攜帶數(shù)字信號（如MIL - STD1553數(shù)據(jù)）的電纜故障定位更為有效，結(jié)果是在對控制和非控制阻抗電纜測試得到的。測試信號低電平幅度和高的抗噪能力是這兩種測試方法非常適合定位電纜間隙性故障，如開路，短路，飛機(jī)在飛行中的電弧故障。關(guān)鍵詞：老化電纜檢測 電弧檢測 序列時域反射技術(shù)（STDR） 擴(kuò)展頻譜時域反

2、射技術(shù)（SSTDR） 時域反射計(jì)（TDR） 電線故障檢測介紹多年來，飛機(jī)線纜系統(tǒng)被認(rèn)為在飛機(jī)的整個工作期間可以從安裝一直正常工作，隨著飛機(jī)的使用年限大大超過它的期望年限，這種觀點(diǎn)很快就得到改變。飛機(jī)線纜問題最近被認(rèn)為是導(dǎo)致很多災(zāi)難事故和長時間停止工作的主要原因?，F(xiàn)代商用飛機(jī)一般都有超過100KM的電線，其中大部分的線纜分布在飛機(jī)內(nèi)部，或者纏繞在一個被保護(hù)的盒子里，這些線纜即便在飛機(jī)大部分部件被移除進(jìn)行大修的時候也是不能觸摸到的。對于飛機(jī)維護(hù)者的最困難的問題之一就是無法定位間隙性故障。震動使線纜中絕緣損壞的部分接觸或與飛機(jī)殼接觸，引腳、熔接點(diǎn)的接觸等，腐蝕導(dǎo)致連接的松散，或者濕電弧故障:當(dāng)一滴水

3、滴到絕緣層損壞的地方導(dǎo)致的間隙性電弧故障。當(dāng)飛機(jī)在地面時這些間隙性故障一般是不可重現(xiàn)的。系統(tǒng)在斷電時測量表現(xiàn)出無故障的。就在電弧故障幾微秒的活動時間內(nèi)，會產(chǎn)生一個很重要的阻抗不匹配可以被我們檢測到，而當(dāng)電弧故障不活動時，那很小的不匹配很難被檢測到。一種測試方法可以對線纜進(jìn)行持續(xù)的測試，即便飛機(jī)在飛行的時候。因此它相對于傳統(tǒng)的靜態(tài)測試有很大的優(yōu)點(diǎn)。另外一種使用在線測試線纜的重要原因是電弧故障割斷技術(shù)已經(jīng)被發(fā)展被應(yīng)用來降低由間隙性短路故障導(dǎo)致的短路故障。與傳統(tǒng)的熱電路割斷器不同，這種新的電路割斷器可以捕捉到由電弧故障而產(chǎn)生的噪音信號，而不需要很大的電流。問題是在割斷器觸發(fā)割斷電路后，定位線纜中的微

4、小故障非常的困難，也許是不可能。因此在割斷器觸發(fā)割斷之前定位故障點(diǎn)才可以保障完成維修操作。本文描述并分析了一種基于擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)的測量方法，可以解決以上問題。這種方法對于飛機(jī)上攜帶400Hz信號的電纜測量可以精確到幾厘米之內(nèi)，如MIL - STD1553數(shù)據(jù)總線。這個結(jié)果是從長達(dá)23m的控制和非控制阻抗電纜測試得到的。早期對擴(kuò)展頻譜時域反射計(jì)(SSTDR)的研究考慮的是在高電壓線纜上定位故障點(diǎn)。序列時域反射計(jì)已經(jīng)被學(xué)習(xí)應(yīng)用的雙絞線的通信系統(tǒng)中。近年來它被顯示出可以定位飛機(jī)線纜中的間隙性故障。這種方法被認(rèn)為是部分的智能布線系統(tǒng)，它可以在飛機(jī)飛行時提供持續(xù)的測試，并且可以自動的記錄故障的位置，為

5、線纜的維修提供了方便。這些可以通過集成電路到電路割斷器中或者平行針連接器中貫穿系統(tǒng)。為了可行性，這里描述的原型系統(tǒng)被重新設(shè)計(jì)成定制的大規(guī)模集成電路，散裝的每個會花費(fèi)10到20美元。本文主要關(guān)注分析SSTDR和STDR，以及一些參數(shù)，這些參數(shù)可以使這些方法變?yōu)闈撛跍y試攜帶400Hz交流或者告訴數(shù)據(jù)信號電線（如Mil-Std 1553）的方法。這些分析對于決定系統(tǒng)的速度，精度，代碼長度和系統(tǒng)復(fù)雜度之間的對換，理想的分析為期望的精度提供了信息，并且通過接近理想無損耗控制阻抗同軸纜的測試證實(shí)。對實(shí)際的非控制阻抗電纜的效果進(jìn)行了評估，同時也討論了實(shí)際系統(tǒng)中的誤差來源。目前的電纜測試技術(shù)線纜故障定位方法有

6、：時域反射計(jì)(TDR)、駐波反射計(jì)(SWR)、頻率反射計(jì)(FDR)、阻抗譜、高電壓、惰性氣體、電阻測量、電容測量等。目前，這些測試方法，在非控制阻抗電纜上不用高電壓的情況下不能檢測到像間隙性故障等小的故障。另外，相當(dāng)一部分的信號等級將加入到傳輸線纜中，在飛機(jī)運(yùn)行時這將干擾飛機(jī)的操作。因此需要一種在飛機(jī)線纜噪音環(huán)境下的測試方法。這種方法可以定位出像短暫的斷路、短路、電弧故障等間隙性故障。擴(kuò)展頻譜電纜測試在STDR和SSTDR中的擴(kuò)展頻譜信號是通過互相關(guān)器被檢測到的，即便是它們淹沒于噪聲中，這個信號也可以通過放大處理篩選出來的，對于直接序列頻譜，它的放大系數(shù)可以表示為：其中Wss是擴(kuò)展頻譜信號的帶

7、寬，Ts是整個STDR/SSTDR序列的時間，Tc是一個PN碼片時間，Rc是每秒的碼片速度，Rs是STDR/SSTDR序列速度，在這里即是每秒的全部序列的個數(shù)。通過這個放大處理，使得用擴(kuò)展頻譜測試方式系統(tǒng)在線纜中傳輸400Hz. 115V交流電或數(shù)字信號的噪音環(huán)境中的測量成為可能。測試系統(tǒng)這樣設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)不會被損壞或受到線纜中已經(jīng)存在的信號的干擾。在接下來的討論中，線纜中的數(shù)字信號在符合MIL-STD1553標(biāo)準(zhǔn)的線纜中，它的傳輸速率是1M/S，信號幅度為2. 25V-20V，通常在低損(3dB/100m) 70 的屏蔽雙絞線中傳輸，它允許的誤差率為17. 5dB。圖5.1顯示了S/SSTDR

8、的測試模塊圖，一個余弦信號發(fā)生器(30100MHz)作為主系統(tǒng)的時鐘，主時鐘驅(qū)動方波產(chǎn)生器發(fā)出相應(yīng)頻率的方波，這個方波信號再經(jīng)過偽噪聲序列(PN碼)相位調(diào)制產(chǎn)生二進(jìn)制相移控鍵信號。當(dāng)使用SSTDR時，PN發(fā)生器的輸出經(jīng)余弦信號調(diào)制成余弦形式后作為測試信號；當(dāng)使用的是STDR時，PN發(fā)生器的輸出將不再經(jīng)過余弦信號的調(diào)制，PN碼發(fā)生器的輸出直接作為測試信號在電纜中傳輸。測試信號在電纜中若遇到故障將產(chǎn)生一個反射的信號，在接收端將反射回的信號與參考信號(即輸入信號的一個延時信號)一起送入相關(guān)器，通過分析參考信號各個延時所得到的相關(guān)輸出即可定位電纜中的故障點(diǎn)。從電纜上獲取的總的信號（包括任何數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號

9、或電纜上的交流信號，以及在接收端觀察到得反射信號）和一個參考信號一起被送入一個相關(guān)器電路。接收到的信號和參考信號相乘，并將結(jié)果反饋到積分器。對該積分器輸出進(jìn)行ADC采樣。通過反復(fù)調(diào)節(jié)兩個信號分支的相位偏移和采樣相關(guān)器輸出獲取一個完整的相關(guān)性。通過反復(fù)調(diào)整分支機(jī)構(gòu)之間的twosignal的相位偏移和采樣相關(guān)器輸出選中。在整個相關(guān)性中各種峰值位置指出了如開路，短路和電?。ㄩg歇短路）等阻抗不連續(xù)故障的位置。測試數(shù)據(jù)表明這種測試方法可以在噪聲的環(huán)境中解決PN碼片長度的十分之一到百分之一以內(nèi)的故障，具體需要根據(jù)噪音水平，電纜長度和電纜類型最終確定。STDR和SSTDR分析STDR/SSTDR的測量方式是

10、依靠從電纜中阻抗不匹配點(diǎn)發(fā)射回來的電信號進(jìn)行測量的。一個擴(kuò)展頻譜信號如圖2所示在線纜中傳輸，就像TDR方式一樣，如果是因?yàn)槎搪返姆瓷湫盘枌⑹欠聪虻?，如果是斷路引起的一個延遲的同相反射。檢測到的信號將于輸入信號的一個延遲進(jìn)行自相關(guān)。在圖3中顯示測試信號的自相關(guān)輸出。信號在進(jìn)行自相關(guān)時有最大的相關(guān)峰值，且峰值在中心點(diǎn)。在這張圖中，調(diào)制頻率與碼片速率是相同的。值得注意的是互相關(guān)的峰值的旁瓣和ML碼自相關(guān)的旁瓣有相同的正弦增幅。這跟信號的調(diào)制頻率和同步時相關(guān)的。如果用一個不同的調(diào)制頻率或不同的同步器，將可能產(chǎn)生很高的旁瓣，不同PN序列也會產(chǎn)生不同的峰形，ML碼Gold碼如圖4所示。傳播速度評估結(jié)合相關(guān)

11、器輸出的峰值位置表明了阻抗不連續(xù)的距離。圖5顯示了標(biāo)準(zhǔn)化樣本測試來自于75同軸電纜收集的數(shù)據(jù)。23米后的相關(guān)峰是由于在23米電纜中的多次反射。因?yàn)樽杩棺兓妥有蛄蟹瓷湫盘栠^小，以及沿電纜長度上傳播速度輕微變動，非控制阻抗電纜響應(yīng)并不那么清楚。圖6（a）和（b）顯示STDR和SSTDR相關(guān)響應(yīng)在22 AWG的導(dǎo)線的測量結(jié)果，導(dǎo)線呈一個松散捆綁22根9.9米長導(dǎo)線束狀態(tài)。電線呈蛇形捆綁成一束，盡管它們始終大致平行，且在導(dǎo)線束內(nèi)導(dǎo)線之間絕對沒有距離。響應(yīng)曲線不如圖5那么平滑，因?yàn)槎啻涡〉姆瓷浒l(fā)生在非控制阻抗的導(dǎo)線束內(nèi)。這些多次反射以及隨線傳輸速度的改變降低了這種方法在測量非控制阻抗電纜時的精度，如隨

12、后將會看到的。Fig. 6(a) STDR and (b) SSTDR correlation response for an open circuit measured on two 22 AWG wires in a loosely bundled set of 22 wires that is 9.9 m long當(dāng)一個峰值檢測算法（確定位置的近似開路）與曲線擬合方式相結(jié)合（以確定其確切位置），可以非常精確地計(jì)算該線的長度，如圖4（a）和（b）所示分別為控制和非控制阻抗線?？刂谱杩沟淖畲笳`差是3cm非控制阻抗的誤差是6cm 由圖表可見兩個系統(tǒng)最小的可測長度大約3.5m，這是因?yàn)榈谝粋€和最

13、后一個峰值疊加在一起。更先進(jìn)的曲線擬合方法可以用來區(qū)分重疊的峰值。對于下面的討論中，理想的情況假設(shè)電纜為無損媒質(zhì)。另外一個假設(shè)是頻率散射在電纜中可以忽略不計(jì)，也就是說，所有頻率的在電纜中以同樣的速度傳輸。A 一般噪聲環(huán)境中相關(guān)器期望輸出相關(guān)器輸出的分析可以通過線纜的輸入信號、各種反射信號，和相關(guān)器輸入的一些不想要的噪音信號進(jìn)行分析。定義Sn是線性遞歸信號，作用時間-1s1s。因?yàn)閟(t)是線性遞歸信號(RLS)它的作用時間Ts=KTc包含1s和-1s。這里Tc是-1 1s間的最小時間間隔，或者叫做碼片時間。值得注意的是：測試系統(tǒng)將在線纜中發(fā)送的信號為st，它將在線纜中的任何阻抗不匹配點(diǎn)反射回來

14、，發(fā)射信號在經(jīng)過一個延遲后傳輸?shù)桨l(fā)送端。與反射信號一起將是一些噪音信號，這些噪音信號因具體的應(yīng)用不同，它們可能是白噪音可能包括像MIL-STD1553信號。把反射回來的信號x(t)定義為：其中是反射信號的倍數(shù)，與s(t)相關(guān)，是收到反射信號的延遲，n(t)是噪音信號，它的作用時間Tn>>Ts，因此它和s(t)不相關(guān)。相關(guān)器的輸出為：從式(5)中可以看出相關(guān)器的輸出與反射信號和噪音信號有關(guān)，因此，它跟確定性信號和不確定性信號都有關(guān)。相關(guān)器輸出信號的期望為：從式(6)中的最后一步s(t)為0且n(t)和s(t)是同步的。在沒有噪音時，相關(guān)器的輸出是輸入s(t)和輸入信號的一個縮放和時移

15、后的信號的互相關(guān)。有噪音和無噪音的期望是一樣的，一些額外的偽隨機(jī)噪音被認(rèn)為是零。B 白噪音情況下的相關(guān)輸出當(dāng)互相關(guān)在有噪音參數(shù)的時候，可以假定這個參數(shù)是自然噪音信號。當(dāng)n(t)為白高斯噪音時，互相關(guān)可以清楚的描述，從式(6)中可以看出s(t)和n(t)的互相關(guān)表示為：其方差為：其中是在輸入時的噪音能量，Es是參考信號s(t)的能量。因此系統(tǒng)中的白噪音將會對信號s(t)的能量檢測產(chǎn)生影響，但不會對常量DC產(chǎn)生偏移影響。C 線纜中傳輸MIL-STD1553信號時的相關(guān)輸出和白噪音信號一樣，MIL-STD1553作為噪音信號時，對于相關(guān)器來說也是為0如式(6)中所示。但是，當(dāng)傳輸MIL-STD 15

16、53信號時，它的方差比白噪音情況下要高。對相關(guān)器的輸入信號s(t)在一段時間內(nèi)積分，因此s(t)將被認(rèn)為是能量信號，它的能量譜密度為：其中S(f)是s(t)的傅里葉變換，因?yàn)閟(t)是有限時間有效，所以只有在有限時間Ts考慮時，它的能量譜密度(PSD)才不為0，在這種情況下它的功率譜密度為：s(t)的全部能量可通過各種方式得到如通過瑞利定理得到：MIL-STD 1553信號作為噪音信號n(t)在線纜中傳輸。n(t)的傅氏變換為： 由瑞利定理給出的n(t)的能量為：在Tn時間內(nèi)的功率譜密度：由于n(t)不是周期信號，對n(t)的互相關(guān)將是與互相關(guān)成線性的關(guān)系。如果s(t)和n(t)或其他的衍生信

17、號將用在互相關(guān)中，它們將在一個周期內(nèi)(0tTn)進(jìn)行操作，除非有具體的說明如果只是s(t)信號進(jìn)行互相關(guān)或自相關(guān)，則它的互相關(guān)或自相關(guān)將是周期性的，在0tTs將是非0的。因?yàn)門n>>Ts，Tn+TsTn并且他們將被認(rèn)為是：Tn+Ts=Tns(t)和n(t)的互相關(guān)的傅里葉變換可表示為：其中(f)是N(f)的復(fù)共扼。互相關(guān)的能量為：在時間0tTs互相關(guān)的期望能量為：其中從是n(t)在時間間隔0tTs內(nèi)的傅氏變換。值得注意的是，在這個式子中N(f)因?yàn)榛ハ嚓P(guān)是n(t)也許只有一部分bit數(shù)。然而所期望的是=N(f)。從所期望的噪音能量是：這對任何噪音信號n(t)都是適用的，包括MIL-

18、STD1553信號。由(19)式顯示由于相關(guān)器輸出中不可避免的噪音，噪音信號和STDR/SSTDR信號重疊。D SSTDR調(diào)節(jié)一個影響測試的現(xiàn)實(shí)因素是電纜的傳播速度，標(biāo)準(zhǔn)的電纜傳播速度為光速的0.66-0.76倍，如果電纜的類型確定了，正確的傳播速度將會被用于可能的電纜長度計(jì)算中，如果電纜類型不知道，將會是用電纜傳輸速率的平均值，這將會額外的附加10%的誤差，隨著電纜長度的增加，相關(guān)器的峰值顯示將會更加分散，這個問題可以用改變曲線擬合算法來改變波形。對于飛機(jī)線纜中的各種信號在控制和非控制阻抗下都進(jìn)行了測試。在進(jìn)行碼捕獲之后，運(yùn)用曲線擬合算法進(jìn)行碼跟蹤，實(shí)驗(yàn)顯示，S/SSTDR兩種方式對線纜中傳

19、輸60Hz的信號時對斷路或短路的測量誤差都是控制阻抗電纜為3cm，非控制阻抗電纜為6cm。但是，在MIL-STD1553信號作為傳輸信號的非控制阻抗線纜中，SSTDR比STDR要好的多。對于信噪比為-24dB時，STDR的誤差是24cm, SSTDR的誤差是3cm。SSTDR在信噪比為-53dB時誤差還能在6cm內(nèi)，這兩種方法都是有效的，因?yàn)镸IL-STD1553信號要求的信噪比是-17dB。然而SSTDR在高頻噪音環(huán)境中的表現(xiàn)要更好些。信噪比信噪比(SNR)定義為:信號的能量除以平均的噪音能量。對于一個數(shù)字信號，如MIL-STD1553它可以表示為：在STDR/SSTDR方式進(jìn)行測量時，ST

20、DR和SSTDR信號是所期望的信號，而其它的信號就是噪音信號。因此STDR/SSTDR方式測量線纜中傳輸信號為MIL-STD1553時的信噪比可定義為：其中XCorr(.)是互相關(guān)后的能量。反射參數(shù)代表著不同電纜中不同位置的反射。為了監(jiān)測到這個信號相關(guān)器的偏移時間定為t=其它所以的反射參量被視為噪音參量。接收的信號在互相關(guān)之后為：由式(22)到(19)，信噪比可表示為：式(23)中的積分將對每個信號都產(chǎn)生影響，這可能會成為一個噪音源。對于譜非常窄的噪音如115v 400Hz的飛機(jī)信號，式(23)可以簡化為：從這個式子可以看出S(f)在400Hz處的信號越小，則信噪比越大。因?yàn)樵胍粜盘柛鱾€頻譜段

21、都存在，因此式(23)中肯定也包含了因此最好的處理方式應(yīng)該是一個一個的處理。A S/SSTDR信號長度的改變?yōu)榱斯烙?jì)一個信號時原始的碼片信號s(t)的多少倍，我們定義一個新的信號Sm(t)，|Sm(f)|與|S(f)|是成比例的。并定義的時間長度為mTs=，最后信號與s(t)的幅值是相等的。在頻域：這個式子表式了信號s(t)的作用時間加長，即序列的長度變?yōu)樵瓉淼膍倍時情況。讓我們定義： 得到：上式就是s(t)和n(t)在時間0tTn相關(guān)后輸出的噪音能量。所期望的噪音功率在0tTs時間間隔內(nèi)與在0tTn時間間隔內(nèi)的能量相同。這是因?yàn)樽韵嚓P(guān)的中間的峰值是通過下式得到的：這個信號的能量是：從式(29

22、)到(31)得到信噪比為：上式顯示，在其他參數(shù)不變只改變PN碼長度的時候，PN碼的長度與信噪比成正比。這個結(jié)論對線纜中傳輸任何信號時都適用，包括400Hz的交流信號、MIL-STD1553和白噪音。B S/SSTDR頻率的縮放定義 ,其中是個常數(shù)。在假定1傅氏轉(zhuǎn)換的縮放可表示為：信號相關(guān)后的特性是自相關(guān)后的峰值，當(dāng)時，信號的反應(yīng)能量為：測試相關(guān)器的噪音輸出，我們有：和當(dāng)STDR的碼片速率遠(yuǎn)比MIL-STD1553數(shù)據(jù)的1MHz高時，可以假定S(f)是一個定值，主要的能量是N(f)的存在。并且在時也大概是個常數(shù)。通過這些假定式(36)可以簡化為：其中平均噪音功率為：式（38）（34）的信噪比可以

23、表示為：從式(39)可以看出運(yùn)用STDR方式：在其他條件不變的情況下，將PN碼的速率提高一倍，在線纜中傳輸?shù)氖荕IL-STD1553信號時，信噪比將不會受到影響?，F(xiàn)在應(yīng)該注意改變碼片速率和調(diào)節(jié)頻率對SSTDR測試方式的影響。在用SSTDR方式測量時，當(dāng)碼片速率遠(yuǎn)比MIL-STD1553數(shù)據(jù)的速率1MHz大時，通過參數(shù)少縮放SSTDR碼片速率和調(diào)制頻率將使坡度改變，接近f=0。當(dāng)MIL-STD1553信號在線纜中傳輸時，這個信號可表示為：它的相關(guān)期望為：平均噪音功率為：從（42）(34)得到信噪比為：式(43)顯示在其他參數(shù)不變情況下，使PN碼的速率加倍或調(diào)節(jié)頻率將使SSTDR方式測量的信噪比增

24、加6dB，當(dāng)MIL-STD1553是主要的噪音信號時，這一特性將會比STDR方式好的多。C 自感應(yīng)噪聲一定量的噪音來自一個特別的PN碼選擇。這被認(rèn)為是平衡的，因?yàn)橛幸粋€從理想無旁瓣中央峰所有PN碼互相的關(guān)偏差。圖7顯示了兩個相同的功率PN序列自相關(guān)，其中之一是使用ML碼，而另一個則是使用其中一個Gold碼。注意在兩個自相關(guān)功率不是相等的，即使在使用的信號功率生成它們是相等的。事實(shí)上，在ML碼自相關(guān)功率為Gold碼自相關(guān)功率的56。這在Gold碼自相關(guān)額外的功率是自感應(yīng)噪聲功率，并減少了STDR/ SSTDR測試信噪比。D STDR/SSTDR碼的選擇最優(yōu)的PN碼根據(jù)具體的應(yīng)用而不同。在PN碼中

25、自相關(guān)邊葉最小的是ML碼，但是在一次的測量中我們只能選擇一種PN碼。自相關(guān)屬性第二好的是Kasami碼。當(dāng)測試的線纜中有兩種不同導(dǎo)體相混合時，這種碼是最好的選擇，這是由于1Casam i設(shè)備中的高度正交性有關(guān)。但是當(dāng)仿真測試數(shù)超過Kasami設(shè)備所產(chǎn)生的信號數(shù)時，我們就用自相關(guān)屬性好的信號如：gold碼。很多PN碼都不是STDR/SSTDR的選擇，因?yàn)樗鼈冇泻芨叩淖韵嚓P(guān)邊葉，或缺少自相關(guān)單峰值。E 用ML碼時STDR/SSTDR方式當(dāng)背景噪音是白噪音時，對于STDR和SSTDR方式的測試，相關(guān)器的輸出噪音是相同的，因?yàn)樗鼈兊念l譜是平的。在這種情況下，STDR和SSTDR方式?jīng)]有誰優(yōu)誰劣。但是，

26、當(dāng)噪音的頻譜不是平的時候，如：MIL-STD1553信號或其他的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，在STDR/SSTIIR方式測量時，頻譜的重疊將會改變兩種方式的相對屬性。如圖8顯示了 1 V RMS的STDR信號附加在10V RMS MIL-STD1553因?yàn)镸IL-STD1553是10V RMS它比STDR信號高20分貝，PN碼的長度為60bit所以得到的放大是36分貝，碼片速率為30MHz如果STDR序列越長則處理增益將越高，因此一個低的STDR信號將在實(shí)際中被用到，它將不會影響MIL-STD1553信號。圖9顯示了1V均方值的SSTDR信號附加在10V均方值的MIL-STD1553中，其中PN碼的長度是60bit。即便是通過36dB的放大處理，STDR方式的自相關(guān)峰值還是不清楚，如圖10所示，這是因?yàn)樵谙嚓P(guān)之后噪音信號的電平還是很高的，但是，用SSTDR方式進(jìn)行測量時自相關(guān)峰值就非常清楚如圖11所示，這是因?yàn)楸尘霸胍綦娖酵ㄟ^相關(guān)之后就非常低了。在兩種情況下自相關(guān)峰值幅度都是一樣的，不一樣的是背景噪聲電平。為了深入分析背景噪音電平的不同，圖10和11中顯示了STDR和SSTDR方式在線纜中傳輸MIL-STD1553信號時的頻譜分析，三種信號的功率譜仿真在圖12中顯示。在圖12中可以看出，MIL-STD1553信號的能量主要集中在0Hz，STDR信號也是這