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抗干擾技術論文范文1
【關鍵詞】電子設備 電子電路 抗干擾能力 電磁兼容 干擾抑制
中圖分類號:V243 文獻標識碼:A文章編號:
一.引言
當前我國的經濟快速發展帶動了我國電子行業的迅速發展,各種各樣的電子產品相繼誕生,電子產品的應用也日益的廣泛,可以說電子產品已經成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的,它不僅僅嚴重的降低了電子系統的可靠性,還能夠對人體的健康產生很大的負面作用。例如一些電子產品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感,最常見的有家用電器比如收音機,電視機等等,還有一些醫用設備,比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感,干擾嚴重影響了這些設備的正常工作,嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此,我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計,可以說電子電路的抗干擾能力已經成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面,我們知道電子電路的電磁干擾是無處不在的,這就需要我們從設計開始來采取一系列的措施,提高電子電路設備的抗干擾能力。
二.電子干擾的分類以及危害
按照干擾源的不同我們可以將電磁干擾分為空間輻射干擾和傳導干擾。以下將分別分析說明這兩種干擾的危害性。
1.傳導干擾及其危害電子電路的工作離不開整流電源, 電網的干擾的傳輸介質是電源線,我們知道電子系統內部的各個組成部分是相互聯系的,它們之間也是通過各種線連接起來的,而電磁干擾也可以通過線進行傳播,對系統產生影響,導致其不能正常工作。
2.電磁干擾中最為常見的是空間輻射干擾,它是通過空間傳播的。也被叫做輻射型干擾。我們一般把空間輻射干擾分為遠輻射干擾以及近耦合干擾兩種形式。電子系統內部各部分電路之間的干擾被稱為近場耦合干擾, 系統和設備之間的干擾叫遠場輻射干擾。一般而言電源電路以及信號電路都可以產生輻射。特別需要注意的是它們在高頻以及超高頻情況下, 電磁能量通常會像空間產生輻射, 之后相互作用產生輻射形成干擾。我們知道電子電路的工作受輻射的影響很大, 輕則系統不穩定, 重則可能導致電子電路無法正常工作。
三.在電子電路中比較常見的干擾
1.來自電網中的干擾
我們知道,大部分電子電路都是用的直流電源,而這些直流電源是交流電源經過電網變壓以及穩壓之后提供的。我們知道干擾信號是可以通過交流電流傳播的,正是因為如此,一些干擾信號就會通過交流電流進入電子系統中,產生干擾作用,影響電子電路的正常運行。
2.來自地線中的干擾
存在于電子系統內的干擾就是地線干擾。一般而言電子系統之中的各個組成部分都是公用同一個直流電源,在不同部分的電流流過公共地電阻時就會產生電壓降,而電壓降是具有干擾作用的,就形成了地線干擾。
3.來自信號通道中的干擾
我們知道信號的傳輸距離一般都比較長,而在這個過程中信號往往會很容易受到周圍環境的影響,對其產生比較強的干擾,致使信號失真,從而影響了電子電路設備的正常工作
四.電磁干擾的抑制方法
我們知道電磁干擾是有很大的危害性的,不僅僅是對一些電子設備產生影響,使之不能正常的工作,時期穩定性下降,所以提高對電磁干擾的抵抗能力顯得十分重要。以下就介紹幾種常見的電磁干擾抑制方法。
1.電源干擾的抑制
(1)為了抑制電網干擾我們可以有以下方法:
①我們可以在電源的變壓器加屏蔽層
②在電源輸入端加設電磁干擾濾波器
(2)為了抑制整流電源紋波干擾,首先必須設計一個穩壓電源。但有時, 盡管穩壓電源質量較高, 電子電路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流電源輸出端到放大電路輸入端的連線較長, 如超過20cm 時, 電子電路的前置放大器即應加濾波電路。
(3)為了抑制電源寄生耦合干擾,我們可以在多級共用整流電源的場合加設去耦濾波電路。
2.雜散電磁場干擾的抑制電子電路周圍總是存在著一些雜散電磁場, 它極易通過放大器的輸入級或某些電容、電感形成對電子設備的干擾, 可采用以下辦法加以抑制。
(1)合理布局減小干擾布局不合理時, 也易引進干擾, 可通過合理布局來減小干擾。
(2)采用電磁屏蔽技術減小干擾屏蔽分靜電屏蔽和磁屏蔽兩種,它可以有效地將干擾源與擾部件隔離開來。靜電屏蔽應采用高導電率材料, 如用銅或鋁制作, 比用鐵制作效果好。磁屏蔽應采用高導磁材料, 如用鐵氧體、坡莫合金等制作。
①靜電屏蔽。靜電屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意靜電屏蔽時其屏蔽板或屏蔽罩必須有良好的接地。
②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 將擾部件置于屏蔽罩中, 使干擾磁力線不進入擾部件。
③屏蔽線。對于一些信號傳輸線不可能將其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽線。注意屏蔽線的兩端必須有良好的接地。
(3)采用光電隔離技術減小干擾電子電路設計中經常需要將一些傳感器得到的電信號輸送到放大器, 為防止信號傳輸中的干擾可采用光電隔離技術。光電耦合器的類型可根據實際信號情況選擇。
3.接地干擾的抑制接地是抑制和防止干擾的重要措施。良好的接地可以減小或避免電路相互間的干擾。原則是模擬與數字接地應分離, 減小地線阻抗、選擇合適的接地方式等。
五.結束語
我們知道,可以說電磁干擾是普片存在的,而且電磁干擾具有很強的危害性,不管是對電子設備的危害性,還是對工作人員的危害性,這些都會產生嚴重的后果。所以我們必須要重視這一點。在實際的工作中,我們必須提高電子電路的抗干擾能力,如果電子電路的抗干擾能力不夠的話,那么會使電子設備的系統可靠性極大的降低,即使其他的設計符合規定,只要其抗干擾能力不夠,那么它也是無法正常工作的。所以在進行電子電路設計時必須充分考慮這個方面,重視這個問題的嚴重性,并且在實際的工作中,也要不斷地對其設計方法探討研究,不斷地增加經驗,不斷的改進,只有這樣才能使電子電路的設計更加的科學合理。
參考文獻:
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[3]蔣偉麗Jiang Weili 淺談電子抗干擾技術 期淺談電子電路的抗干擾技術 [期刊論文] 《麗水學院學報》 -2007年2期
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[6]許蓓蓓 對電子電路抗干擾措施的探討 [期刊論文] 《建材發展導向》 -2011年11期
抗干擾技術論文范文2
【關鍵詞】 無線通信 抗干擾 技術 智能化
科技的發展在給人們帶來便捷的同時也使得無線通信傳播的環境更加復雜化。在進行無線通信時,可能受到諸多類型的干擾。總的來說,影響無線通信的干擾類型眾多,需要根據無線通信的傳播原理進行具體分析。當前形勢下,人們對于無線通信技術的需求量與日俱增,只有不斷提高抗干擾技術的水平,才能保障無線通信的質量。
一、頻譜擴展抗干擾技術分析
1、DS直接序列擴頻。所謂DS直接序列擴頻,就是在較寬的頻帶上,通過擴展信號,以便于將頻帶的單位功率降低。通過DS直接序列擴頻,可以將功率譜密度有效的降低,優點眾多,不僅隱蔽性較好,具有較低的截獲率,還能夠有效的對抗多徑干擾。與此同時,利用DS直接序列擴頻,當處于熱噪聲以及信道噪聲的環境下,還可以保證較低的通信功率譜數,這樣信號可以較為容易的實現隱藏。
2、FH跳頻技術。利用頻譜擴展,載波頻率就可以利用偽隨機的形式在眾多頻率上跳變。FH跳頻技術可以有效規避在某一頻段上存在的強干擾。其原理就是針對較為強烈的干擾實現隔離,從而確保有效頻段信息的傳輸的質量。一般來說,跳頻技術分為兩大部分,即頻率自適應以及功率自適應。前者就是在通信過程中實時監測干擾頻率,以便實現跳頻;后者則是確保無線通訊能夠與調整后的發射頻率相適應,以便保證跳頻后仍能實現通信的傳遞。
3、TH跳時技術。從某種角度來說,跳時技術與跳頻技術類似,就是指在時間軸上發射信號從而實現跳變。在開始部分跳時技術必須對時間軸進行劃分從而形成眾多時片,然后再通過擴頻碼控制時片,最后通過碼序完成整個技術過程。TH跳頻技術特點顯著,因其時片較窄,所以必須將信號頻譜進一步擴展。該技術必須與其他抗干擾技術一起使用,只有這樣才能確保其性能的發揮。
4、組合擴頻。組合擴頻就是將上述三種抗干擾技術進行有效的組合,從而實現無線通信抗干擾效果的最大化。通過優化組合可以極大的提高無線通信的抗干擾能力。
二、非頻譜擴展抗干擾技術分析
1、天線自適應抗干擾技術。這類技術算法較多,自然能夠針對信號的不同類型(不論是時間還是空間)實時跟蹤,以便減少干擾因素,保障信號的質量。
2、通信猝發技術。一般來說,信號如果長時間暴露在外面,所受到的干擾就可能較多,對通信質量的影響也就越大。通信猝發技術就可以有效解決這一問題,它通過提升無線信號的通信速度,縮短信號暴露在外的時間,從而實現抗干擾。除此以外,通信猝發技術憑借破譯難度較高的特點,可以有效的避免信號冒充問題。
3、交織糾錯編碼技術。如果無線信號擾而產生突發錯誤,交織糾錯編碼技術就可以將其打散處理,從而將因干擾影響而產生錯誤的信號糾正過來,實現無線通信的抗干擾。正是憑借這樣的特點,交織糾錯編碼技術是跳頻技術中必不可少的一環。
4、分集技術。所謂分集技術,就是利用多種途徑,對同一無線信號就行傳輸,以便減少因干擾而出現的通信質量損失。分集技術主要由分離技術和合并技術組成。前者是指對信號進行空間、時間、極化以及頻率的分離;后者則是指增益合并、信噪合并以及選擇合并等技術。分集技術在多徑傳輸對抗中應用的較多。
三、其他無線通信抗干擾技術分析
1、多種輸出輸入技術。該技術在傳統傳播方式中應用較廣,就是通過多天線將需要傳遞的信號發送出去,接收方也可以從多個途徑進行接收,所以對于信號中斷問題比較有效。利用該技術后,即便一種信號受到干擾而中斷,但是其他信號依然會進行傳輸,最終完成通信的傳遞,以避免因為干擾而導致通信系統的崩潰。
2、虛擬智能化天線技術。虛擬智能化天線技術就是在特定區域,利用多信號接收天線接收相應特點的信號。在接收信號的過程中,可以有效避免其他信號對該特定信號的干擾,從而實現高質量的無線信號傳輸。對于互調干擾而導致的信號中斷問題,虛擬智能化天線技術有奇效,從而有效保證無線信號的抗干擾能力。
結語:綜上所述,無線通信抗干擾技術的發展是一個漫長的過程。隨著信息技術的不斷發展,無線通信抗干擾技術也正逐步趨向多元化。對于我們來說,必須不斷研究、不斷實踐,通過進一步優化無線通信配置,改善無線通信運行的環境,才能保障無線通信的高質量,發揮其無可比擬的優越性,從而推動無線通信技術的進一步發展。
參 考 文 獻
[1] 簡永泰. 無線通信抗干擾技術性能分析[J]. 電子制作. 2015(01)
抗干擾技術論文范文3
關鍵詞:電力工程;二次系統;系統接地;抗干擾
1、引言
隨著電力系統自動化水平的提高,變電站內采用的弱電設備及系統越來越多,如數據采集系統、通信系統、控制和繼電保護系統等。變電站中的二次系統處在一個強電磁環境中,工頻電流、電壓和系統短路故障、開關操作、雷電侵擾、交直流混聯以及多種放電現象等的通過不同途徑引發的各種干擾,將不可避免地影響二次系統的正常工作。隨著變電站一次系統電壓的升高、容量的增大,電磁干擾更加嚴重如果不采取有效措施防御,容易造成繼電保護裝置的誤動或拒動,造成監控系統的混亂、死機等現象,對電網安全構成嚴重的威脅。
為此,本論文將主要針對電力工程中二次系統的接地及其抗干擾問題展開分析探討,以期從中找到合理有效的電力工程二次系統的接地抗干擾設計方法,并以此和廣大同行分享。
2、電力工程二次系統干擾來源及其危害分析
變電站綜合自動化系統運行中,電力系統發生短路故障,變電站內進行一次系統的操作,變電站遭遇雷擊時的雷電流通過架空線路傳入變電站的母線,運行、檢修人員使用步話機,以及由于各種原因產生的靜電放電,現場使用一些不符合電磁兼容標準的試驗儀器和和電子設備,當然也有微機型繼電保護裝置及二次回路自身原因形成的干擾等,都構成影響繼電保護及安全自動裝置安全可靠工作的干擾源。
這些干擾不可避免地通過感應、傳導和輻射等各種途徑引入到二次設備中,當干擾水平超過了這些電子設備的耐受能力時,將導致這些設備不正確動作。更重要的是在系統發生故障情況下,這些重要的設備將因干擾的影響發生不正確動作行為,直接影響到系統的安全穩定,其后果將可能是十分嚴重的。因此,解決微機型監控系統和保護及安全自動裝置的抗干擾問題就成了一個不可回避和不容忽視的重要問題。
隨著綜合自動化系統的應用,使變電站無人值守成為可能,并得到廣泛的應用。這樣,綜自系統通訊的可靠性日益顯現出其重要性,干擾的引入會導致通訊系統工作不正常、信號誤報或整體通訊癱瘓,變電站失去相應的監控,極大影響變電站綜自系統的運行。
3、電力工程二次系統的接地及抗干擾分析
3.1 電力二次系統接地保護策略分析
1) 建立獨立的繼電保護二次接地系統,將完全獨立的繼電保護二次接地系統與變電站的接地網用絕緣瓷瓶完全隔離后,在近控制室或保護室一側與變電站主接地網一點連接,即開關場部分和保護室部分均與主地網絕緣。
2) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室,并將安裝在保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)用絕緣瓷瓶完全隔離后,在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接,即開關場部分不與主地網絕緣。
3) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室,與保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成),在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接,即開關場部分和保護室部分均不與主地網絕緣。
4) 所有的接地銅排要求不小于100平方毫米的銅排。
5) 在電流互感器和電壓互感器的引出接線端子盒到接線端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
6) 隔離刀閘的控制電纜使用屏蔽電纜。或隔離刀閘就地控制箱到端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
7) 屏蔽電纜的屏蔽層接地工藝符合要求,不能造成電纜絕緣損壞,起不到抗干擾的作用。
8) 發電廠廠用系統的低廠變、饋線、電動機等保護柜內的微機保護使用屏蔽電纜。
9) 對用于防止電壓互感器二次過電壓保護的放電間隙的定期檢定。
3.2 二次系統接地過程中的注意事項
系統的接地應當注意以下幾點:
l) 參照設備的接地注意事項;
2) 設備外殼用設備外殼地線和機柜外殼相連;
3) 機柜外殼用機柜外殼地線和系統外殼相連;
4) 對于系統,安全接地螺栓設在系統金屬外殼上,并有良好電連接;
5) 當系統內機柜、設備過多時,將導致數字地線、模擬地線、功率地線和機柜外殼地線過多。對此,可以考慮鋪設兩條互相并行并和系統外殼絕緣的半環形接地母線,一條為信號地母線,一條為屏蔽地及機柜外殼地母線;系統內各信號地就近接到信號地母線上,系統內各屏蔽地及機柜外殼地就近接到屏蔽地及機柜外殼地母線上;兩條半環形接地母線的中部靠近安全接地螺栓,屏蔽地及機柜外殼地母線接到安全接地螺栓上;信號地母線接到信號地螺栓上;
6) 當系統用三相電源供電時,由于各負載用電量和用電的不同時性,必然導致三相不平衡,造成三相電源中心點電位偏移,為此將電源零線接到安全接地螺栓上,迫使三相電源中心點電位保持零電位,從而防止三相電源中心點電位偏移所產生的干擾;
7) 接地極用鍍鋅鋼管,其外直徑不小于50mm,長度不小于2.0m;埋設時,將接地極打入地表層一定深度,并倒入鹽水,一般要求接地。
3.3 電力工程二次系統抗干擾接地對策
1) 屏蔽接地
各種信號源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應設置屏蔽罩。由于信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容,因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連,以消除寄生電容的影響,并將屏蔽罩接地,以消除共模干擾。
2) 設備接地
一臺設備要實現設計要求,往往含有多種電路,比如低電平的信號電路(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設備具有一定機械強度和屏蔽效能的外殼。
設備的接地應當注意以下幾點:
① 50 Hz電源零線應接到安全接地螺栓處,對于獨立的設備,安全接地螺栓設在設備金屬外殼上,并有良好電連接;
② 為防止機殼帶電,危及人身安全,不許用電源零線作地線代替機殼地線;
③ 為防止高電壓、對低電平電路大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)的干擾,將它們的接地分開。前者為功率地(強電地),后者為信號地(弱電地),而信號地又分為數字地和模擬地,信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣。
4 結語
電力系統的二次回路數量多,系統復雜,所處的工作環境亦復雜多樣。系統的各種繼電保護裝置、自動裝置和各種監控系統隨著微機產品的大量應用,對工作環境條件的要求也越來越嚴格,變電站中的各種干擾是影響這些系統正常運行的主要因素。接地一方面是保證電力系統正常運行的必須條件,同時也是抗干擾的一項重要措施。本論文對于電力工程二次系統的接地方法及其抗干擾措施都進行了分析,具有一定的實用性,因而是值得推廣的。
參考文獻:
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抗干擾技術論文范文4
論文摘要:擴頻通信是現代通信系統中新的通信方式,它具有較強的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能,頻譜利用率高。本文介紹了擴頻通信的工作原理、特點、及其發展應用。
一、擴頻通信的工作原理
在發端輸人的信息先調制形成數字信號,然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜,展寬后的信號再調制到射頻發送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號,變頻至中頻,然后由本地產生的與發端相同的擴頻碼序列去相關解擴,再經信息解調,恢復成原始信息輸出??梢?,一般的擴頻通信系統都要進行3次調制和相應的解調。一次調制為信息調制,二次調制為擴頻調制,三次調制為射頻調制,以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統比較,多了擴頻調制和解擴部分。擴頻通信應具備如下特征:(1)數字傳輸方式;(2)傳輸信號的帶寬遠大于被傳信息帶寬;(3)帶寬的展寬,是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息的信元重新進行調制實現的;(4)接收端用相同的擴頻函數進行相關解調(解擴),求解出被傳信息的數據。用擴頻函數(也稱偽隨機碼)調制和對信號相關處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。
二、擴頻通信技術的特點
擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號,其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬,同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統具有以下特點。
1.抗干擾性強
擴頻信號的不可預測性,使擴頻系統具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾,干擾起不了太大作用。擴頻通信系統在傳輸過程中擴展了信號帶寬,所以即使信噪比很低,甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下,仍能不受干擾、高質量地進行通信,擴展的頻譜越寬,其抗干擾性越強。
2.低截獲性
擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上,傳輸信號的功率密度很低,偵察接收機很難監測到,因此擴頻通信系統截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的這些反射或散射信號與直達路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統中增加了擴頻調制和解擴過程,利用擴頻碼序列間的相關特性,在接收端解擴時,從多徑信號中分離出最強的有用信號,或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加,這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現象,使擴頻通信系統具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發射功率下,擴頻信號分布在很寬的頻帶內,無線信道中有用信號功率譜密度極低,這樣信號可以在強噪聲背景下,甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信,使外界很難截獲傳送的信息,要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了.所以擴頻系統可實現隱蔽通信。同時,對不同用戶使用不同碼,旁人無法竊聽通信,因而擴頻系統具有高保密性。
5.易于實現碼分多址
在通信系統中,可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性,接收端利用相關檢測技術進行解擴,在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統可以區分不同用戶的信號,這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。
三、擴頻技術的發展與應用
在過去由于技術的限制,人們一直在走增加信號功率,減少噪聲,提高信噪比的道路。即使到了70年代,偽碼技術已經出現,但作為相關器的“碼環”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事.近幾年,由于大規模集成電路的發展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發生器及其相關部件都已成為現實,擴頻通信獲得極其迅速的發展.通信的發展史又到了一個轉折點,由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代.從最佳通信系統的角度看擴頻通信.最佳通信系統一最佳發射機+最佳接收機.幾十年來,最佳接收理論已經很成熟,但最佳發射問題一直沒有很好解決,偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度,構成了最佳發射機.因此,有了最佳通信系統一偽碼擴頻+相關接收這種認識,人們就不難預測擴頻通信的未來前景.從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代.擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛星通信,碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環路,發揮越來越大的作用.接入網是由傳統的用戶線、用戶環路和用戶接入系統,逐步發展、演變和升級而形成的.現代電信網絡分為3部分:傳輸網、交換網和接入網.由于接入網發展較晚,往往成為電信發展的“瓶頸”,各國都很重視接入網的發展,因此各類接人技術和系統應運而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性,經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段,而無線擴頻技術所使用的頻段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM頻段,包括IEEE802.11協議架構的無線局域網也大部分選用此頻段.在無線接人系統中,擴頻微波與常規微波相比有著3個顯著的優點:抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜.而且,擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說,有成本低、使用靈活、建設快捷的優勢,在接入網中起著不可替代的作用.
擴頻微波主要應用在以下幾個方面.語音接入(點對點);數據接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(Internet)接入。
四、結語
擴頻通信是通信的一個重要分支和發展方向,是擴頻技術與通信相結合的產物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點,使它的應用迅速從軍用擴展到民用通信中,它的易于實現碼分多址的特點,使它能與第三代移動通信系統完美結合,發展前景極為廣闊。
參考文獻:
[1]曾興雯等.擴展頻譜通信及其多址技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.
抗干擾技術論文范文5
關鍵字:遠程監控網絡;抗干擾
中圖分類號:TP315 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 14-0000-01
The Remote Monitoring Terminal Anti-jamming Design
on GPRS-INTERNET Network
Li Ning
(Shijiazhuang University of Economics,Shijiazhuang050031,China)
Abstract:Web-based remote monitoring is currently carried out at home and abroad active researched,widely used in many fields.Among them,the elimination of all kinds of interference for the system stability and security is an important part,this remote monitoring system based on analysis of the city lights in the GPRS-Internet network based on various factors and the interference of the interference method,the related remote monitoring system has more general significance.
Keywords:Remote monitoring network;Anti-jamming
基于網絡的遠程監控系統具有應用性廣,易于生產等特點,但是系統中的各種干擾嚴重影響了其作用的發揮,也是設計生產者最關心,最難解決的問題之一。本文所做的抗干擾研究基于遠程監控系統最常見的城市照明系統,帶有一定的普遍性,在此系統中的抗干擾措施應用于其他系統也能得到較好的效果。本文分三部分,第一部分是對所研究的具體的遠程監控系統,路燈系統的結構介紹。第二部分是分析其中的各類干擾的情況。第三部分是針對第二部分的各種干擾采取的抗干擾措施。
一、監控系統總體結構
路燈遠程監控系統的組成如圖1-1所示。MTU通過GPRS-Internet網絡采集實時運行參數,進行遠程監測、控制和信息管理。FTU安裝于遠程終端,接收并執行來自監控中心主站端計算機(MTU)的命令,并能自動檢測設備異常事件及時將相關數據上傳給MTU。
二、干擾的影響
可靠性是描述系統長期穩定、正常運行能力的一個通用概念,也是產品質量在時間方面的特征表示。影響系統正常運行的主要因素包括內部因素和外部的各種電氣干擾,以及系統結構設計、元件選擇、元件布局和外部環境等,主要表現在以下四個方面。
(一)數據采集誤差加大
干擾侵入微機系統測量單元模擬信號的數據通道,疊加在有用信號之上,會使數據采集誤差加大,特別是當傳感器輸出微弱信號時,干擾更加嚴重。
(二)控制狀態失靈
微機輸出的控制信號常依據某些條件的狀態輸入信號的邏輯處理結果,若這些輸入的狀態信號受到干擾,引入虛假狀態信號,將導致輸出控制失常。
(三)數據受干擾發生變化
在混合信號處理器系統中,存放于RAM中的內容受到干擾可能對系統造成不同的影響。
(四)程序運行失常
外界干擾導致PC值的改變,程序將執行一系列無意義的指令,最后進入死循環,這將使輸出嚴重混亂或系統失靈。
三、抗干擾采取的一般措施
監控終端線路板硬件電路的可靠運行是整個系統得以正常工作的基礎,因此采用的抗干擾措施一般應該包括元件的選型,電路原理圖的設計,以及在設計PCB板時的特殊考慮等方面。
(一)印刷電路板采用的抗干擾措施
印刷電路板應本著盡量抑制噪聲源、減小噪聲的傳播與耦合、減小噪聲的吸收的原則來設計和布線。對印刷電路板進行了合理的分區,按單點接電源、單點接地的原則送電,每個區域的電源線、地線由該點分三路引出。噪聲元件與非噪聲元件要離得遠一些。
(二)電源和地線設計
對于電源和地線的設計采用了如下幾種措施來提高系統的抗干擾性能:單獨設計模擬電源用于模擬部分供電,與噪聲較大的數字部分完全分開;擁有數字地和模擬地的模擬芯片,采用在模擬電源入口處單點接地的方式,盡量減少數字信號對模擬信號的干擾;為減小地線的公共阻抗,降低不同地線上的點的電位差異,盡可能得將地線加粗;在電路板進行了大面積的覆銅處理,以降低地線的公共阻抗,提高地線的屏蔽作用。同時,電路板的地與機殼相連,這樣有利于防靜電、提高系統的可靠性。根據印制線路板電流的大小,盡量加粗了電源線的寬度,減少環路電阻。另外,盡量使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致,這樣有助于增強抗噪聲能力。
(三)采用隔離技術
為了減少監控終端工作環境中引入各種干擾,就需要在監控終端線路板與外界連接電路中進行隔離。在采集外部模擬量時,選用互感器可以阻斷外部輸入信號與監控終端線路板之間的電氣信號的直接連接,從而減少了外部干擾侵入可能性。對于高頻的干擾信號,經過互感器后也將被大幅度衰減,從使得在送到信號處理電路中干擾信號得到降低。同樣,在開關量輸入和輸出信號處理時,分別采用光電隔離器和繼電器隔離,隔離電路兩端采用不同電源供電,使得監控終端線路板與外部信號完全斷開電氣信號連接。在通信電路中,則采用變壓器隔離。
(四)硬件容錯性設計
硬件電路的容錯性是指在外部輸入誤信號,或者在輸出端所接的驅動電路中有誤時,系統能夠自動檢測錯誤,并做出處理。電路各種接口電路中,特別是有極性的接口中,必須嚴格按照信號極性連接,各種芯片所需的電源為直流電源,如果把電源接反,將損環系統。在設計過程中,對于直流電源輸入進行了整流,這樣無論所接電壓的極性如何,經過整流橋輸出的信號總是能夠滿足系統的要求,從而起到保護系統電路的作用。
對于電路中經常使用的RS-485通信。RS-485總線抗干擾的原因是因為他采用差分傳輸信號,從而達到抗共模干擾的作用。RS-485總線信號是由2根有極性的差分信號來傳輸的,也不能將其反接。一種常用的方法是對信號在發送以前進行調制,得到無極性信號,然后再發送,這樣可以避免由于在電路連接過程中造成的信號反接現象。
(五)信號采集的數字濾波
使用的是算術平均值濾波法可以有效的過濾外界隨機信號。采用算術平均值濾波,采樣結果曲線平滑程度好,但如果采樣次數取值太大,雖然平滑度好,但是影響程序運行時間。
(六)“看門狗”技術
除了采取防御和抑制干擾的各項措施外,還采用了MCU自帶的正常工作監視器(通常稱為“看門狗”)來監視MCU的工作狀況。通過不斷檢測程序循環運行時間,一旦發現程序循環時間超過最大循環運行時間,就認為系統跑程序,需進行出錯處理。
(七)其他軟件抗干擾設計
除了在硬件上采取一些抗干擾措施外,還需要在軟件上采取一定措施。方法很多,有開關量輸出、設置軟件陷阱、軟件冗余、重要指令冗余、數據的保護與恢復技術和NOP的使用等。
參考文獻:
抗干擾技術論文范文6
【關鍵詞】電子通信工程;設備抗干擾接地;措施
通常電力系統的設備,電壓都為220V,而由于其他外力作用,導致設備漏電,就會嚴重影響人體與地面間的絕緣度,導致人體觸電,電流過大還會出現生命危險。因此,為了確保電路正常運轉,必須采取一定的手段來作保證。
1電子通信工程中設備抗干擾接地概述
1.1接地的概述
在日常進行電子設備調配時就可以發現,改變連接地線的接點或者方式,就能很好的改善電子通信工程中設備的一些干擾項。而在電子通信設備的地線內部,并不存在電壓,沒有電流從中經過,只有在電子設備信號回流的時候,必定會經過地線這一地方,表明信號傳輸的目標的實現狀態是極具理想化的。所謂的地線,從客觀上分析為一個較低的阻抗路徑,主要針對信號電流,尤其是在信號電流回流時,必須經過的低阻抗路徑,即為地線[1]。在地線中阻抗是一個必然的現象,根據點位的不同會出現在其相對應的位置上,如果存在明顯錯誤的接地方式,就會影響電路的正常運轉。
1.2設備抗干擾接地注意事項
依照電子通信工程的具體實踐發現,在設備抗干擾接地時要多多的注意的事項,包括以下幾方面:
1)地線分為很多種類,例如:在高電平電路、驅動電機、繼電器等設備中的地線,通常被稱作噪聲地線,由于其獨特的性能,應當和其他地線區分開,單獨使用[2]。
2)為了有效的提高電子通信系統的抗干擾能力,必須要合理的連接信號源的地線,同時要安裝測量設備,才能保障抗干擾能力的測試準確無誤。
3)數字與模擬信號為不同的地線裝置,因此在進行安裝時要分開,并將其設置為最好,同時為了避免兩種不同信號的相互干擾,在二者的連接過程中,僅需要一個公共點,來確保數字地線、模擬地線的正常運轉[3]。
4)無論是模擬電路信號,還是數字電路信號,或是信號源、噪聲地線等,都具有自身的獨特特點,因此在安裝時,要先分別各自接地,再連接到公共接地體上,利于電通信工程中設備抗干擾性的提高。
2電子通信工程中抗干擾接地主要措施分析
2.1合理降低地線自身的阻抗
一般的地線阻抗是由兩部分組成,即電感與電阻,在正常情況下,低頻電路中,電阻具有十分重要的作用。在直流電的環境下,地線電阻計算公式為:RDC=ρs/A,其中ρ為導體的電阻率,s是電流通過的長度,A表示地線的橫截面積。根據公式可知,如果地線和材料相同,將地線的橫街面積A增大,就能有效的降低地線的電阻。而在交流電中,由于電阻存在趨膚效應,因此電流主要集中在導體的表面,如果減小導體的橫截面,就會提高線路的電阻。而這種狀態下,電阻的阻值則為:RAC=0.076γ ∫ 1/2RDC,其中γ是指導線的半徑,∫為導線經過的電流頻率。將該公式與直流電電阻公式合并計算,就會發現擴大導線的橫截面,電阻能夠合理有效的被較低。
電感主要主導高頻電路,受到地線自身長度的影響,當導線是圓截面的時候,電感值的計算方式為:L=0.2S[In(4.5/d)一1],這里的d是指導線的直徑,s為導線的長度;而片狀截面時,計算方式為:L=0.2S[In(2S/W)+0.5+0.2S/W],其中的s依然代表導線的長度,而W則是片狀導線的寬度[4]。根據兩個計算公式,可以發現,當導線橫街面積相同時,圓截面的電感值大于片狀導線的電感值,這是因為截面一定,圓截面導線大于片狀,因此電感值也較大。因此,在高頻電路工程中,電阻值的大小與片狀導線的表面積成反比,要根據具體情況,適時合理的降低電子通信工程中設備地線自身的阻抗性,為電子設備的正常運行提供可靠保障。
2.2最大程度上減少地環路及其干擾
多點接地也是一種有效的降低地線組抗性的方式,但是卻容易一些地環路的出現,同時在電路元器件和接地平面間,分布著許多電容,電流在經過電容回流時,就會形成接地回路,將大大的增加設備的干擾[5]。
可知在地線通過電流時,就會產生一定的電壓,在交流電磁場較強的情況下,地環結構的電磁感應就會產生影響,在其回路過程中,產生感應電壓。同時,隨著磁場強度的增加,回路面積也會影響感應電壓的提高,勢必會嚴重影響到電子通信設備電路的兼容性。
而為了有效的降低地環路干擾,可以采取以下集中方式:利用光電耦合器、共模扼流圈等工具切斷或抑制地環路中的電流;或是在低頻電路中,采用平衡電路的方式來降低地環路干擾。當然,與地環路干擾具有密切關系的是接地點所處位置及其數量,因此也可以從這兩方面著手進行地環路干擾的降低。因此,在進行接地設計時,工作人員對于接地點的選擇,要做到定要認真謹慎,采用電路信號源與放大器的連接,來降低地環路干擾。根據具體實踐經驗可知,將信號源與地面的距離增大,能夠有效的消除地環結構帶來的影響,大大的防止負載的影響,降低電流所帶來的不良反應。
3結語
綜上所述,接地有效設計對于電子通信設備具有至關重要的影響,為了進一步保障電子通信工程設備的高質量、高性能運轉,就要認真、謹慎、負責的對待接地設計,將會大大的推動電子通信設備的正常工作。
【參考文獻】
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