抗干扰:用来对抗通讯或雷达运行的任何干扰的系统或技术 。学术定义:(1)抗干扰的定义是:结合电路的特点使干扰减少到最小。(2)所谓抗干扰:是指设备能够防止经过天线输入端,设备的外壳以及沿电源线作用于设备的电磁干扰。
措施
抗干扰措施的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。
1、抑制干扰源
抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。抑制干扰源的常用措施如下:
⑴继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。
⑵在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。
⑶给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。
⑷电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。
⑸布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。
⑹可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。
2、切断干扰传播路径的常用措施
⑴充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
⑵如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
⑶注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。
⑷电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。
⑸用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。
⑹单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。
⑺在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显著提高电路的抗干扰性能。
⒊提高敏感器件的抗干扰性能
提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取,以及从不正常状态尽快恢复的方法。
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下:
⑴布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。
⑵布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。
⑶对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。
⑷对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813,X25043,X25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
⑸在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。
⑹IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座。
4、软件方面
⑴我习惯于将不用的代码空间全清成"0",因为这等效于NOP,可在程序跑飞时归位;
⑵在跳转指令前加几个NOP,目的同1;
⑶在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog,以监测程序的运行;
⑷涉及处理外部器件参数调整或设置时,为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍,这样可使外部器件尽快恢复正确;⑸通讯中的抗干扰,可加数据校验位,可采取3取2或5取3策略;
⑹在有通讯线时,如I^2C、三线制等,实际中我们发现将Data线、CLK线、INH线常态置为高,其抗干扰效果要好过置为低。5、硬件方面
⑴地线、电源线的布线肯定重要了!
⑵线路的去耦;
⑶数、模地的分开;
⑷每个数字元件在地与电源之间都要104电容;
⑸在有继电器的应用场合,尤其是大电流时,防继电器触点火花对电路的干扰,可在继电器线圈间并一104和二极管,在触点和常开端间接472电容,效果不错!
⑹为防I/O口的串扰,可将I/O口隔离,方法有二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离、电磁隔离等;
⑺当然多层板的抗干扰肯定好过单面板,但成本却高了几倍。
⑻选择一个抗干扰能力强的器件比之任何方法都有效,我想这点应该最重要。因为器件天生的不足是很难用外部方法去弥补的,但往往抗干扰能力强的就贵些,抗干扰能力差的就便宜,正如台湾的东东便宜但性能却大打折扣一样!主要看各位的应用场合了!
实现办法
⒈干扰现象分析 干扰成因:现有的国内卫星广播电视系统普遍采用的是透明转发器和单波束赋形收发天线。并且,因为地球静止轨道位置资源和无线频率资源有限,所以卫星的空间位置和工作频率必须向国际电联申报并要符合国际规定,其参数包括电视信号的编码方式都是公开的。抗干扰接头另外,卫星广播电视的频带利用方式通常由SCPC(单路单载波)和MCPC(多路单载波)两种方式。采用SCPC方式,多套节目可以通过频率分配共用同一卫星转发器,节省大量的地面节目接收设施,但是由于多载波上行存在互调干扰,转发器功率回退较多,功率利用率不高,而且由于每个载波间需要足够的保护频带,频带利用率也不高,卫星转发器较易受到其他载波信号的干扰,安全性较低。而MCPC方式下,多套节目共用一个完整的转发器经由同一上行站上行,由于单一载波上行,卫星转发器的功率资源可以得到充分利用,而且节省了多载波上行时的频率保护间隔,转发器可工作在饱和状态,安全得到了最大限度的保护,但也相应增加了地面信号引接设施。
因此,现有的卫星广播电视系统较易受到非法信号的干扰。并且传输体制采取SCPC较MCPC更易受到非法信号的干扰。
2、干扰类型及应对措施
从干扰来源上说,主要分为自然现象干扰、设备故障干扰、地面电磁环境干扰、邻星干扰与人为原因造成的干扰等,有些干扰是相互交叉。
自然现象干扰主要包括日凌干扰、雨雪衰等。日凌干扰目前尚无有效的方法来避免,一般卫星公司会把各地的日凌时间通知用户,以便用户提前做好准备,地球站可通过增大天线口径和接收灵敏度来缩短日凌干扰的持续时间。而雨(雪)衰所导致的接收信号的恶化有一个渐变过程,可以通过补偿上行链路的雨(雪)衰损耗和留出足够的下行链路的雨衰备余量,来降低因雨(雪)衰造成的损失。
设备故障干扰主要包括卫星故障干扰和地面设备故障干扰两大类。卫星设备故障干扰可以通过及时切换备份器件,严重时转星或者更换转发器来解决。而地面设备故障干扰又分为中频转发干扰、地面调频广播干扰、交调干扰、杂散干扰等。前两者都是属于中频引入的干扰,可通过卫星公司协助排查干扰源以及地球站做好相应的系统或传输线路的电磁屏蔽工作来减小受干扰的可能性。杂散干扰可通过卫星公司改变受影响转发器的增益档设置、地球站相应提高上行功率来减少干扰影响。交调干扰可通过地球站严格控制上行功率以及确保调制解调器、上变频器、发射机等有足够的预留回退余量来解决。
地面电磁环境干扰主要包括微波通信中继信号干扰、雷达信号干扰等,可以通过电磁检测和频率协调,以及电磁屏蔽手段来解决问题。抗干扰电容3、地球站的抗干扰系统实现抗干扰地球站的抗干扰措施。通过以上对干扰现象的分析,目前,各地球站可以采取以下抗干扰措施。
⑴上行地球站应使用大功率发射机和大口径高增益发射天线:一旦卫星受干扰时,减小星上接收机增益,加大上行功率,以增强转发器输入载噪比,减小干扰影响。
⑵上行地球站应使用大功率MCPC上行信号推至转发器饱和点:传送电视节目少用或不用SCPC信号,从而利用转发器饱和点强信号对弱信号的抑制作用特性,进一步减小非法干扰影响。
⑶上行地球站应配备相应的抗干扰系统,通过对地球站所有设备的实时监控,对各类干扰及时发现、判断和处理。
卫星通信抗干扰技术
随着国民经济的发展,无线通信已被广泛地应用在国民经济的各个领域和人们的日常生活中,特别是公用移动通信的迅速发展,社会上使用的各种无线通信设备的数量急剧上升。现代战争中,指挥通信、军事情报、兵器控制都日益依赖于电子设备,特别是无线电设备的支持。信息战和电子战作为一种崭新的作战形式涉及军事领域,开辟了继陆海空战场之后的第四维战场--电磁战场..为了提高通信系统信息传输的可靠性,对抗各种形式的干扰,人们采用了各种通信抗干扰技术,保护通信系统在干扰环境下能准确、实时、不间断地传输信息。因此,对通信抗干扰原理和技术进行系统的介绍是很有必要的。一般说,通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类:
⑴信号处理。如直接序列扩频技术(DS-SS),其关键参量是作为时间函数的相位;跳频技术(FH-SS)其关键参量是作为时间函数的载频;等等。
⑵空间处理。如采用自适应天线调零技术,当接收端受到干扰时,使其天线方向图零点自动指向干扰方向,以提高通信接收机的信干比。
⑶时间处理。如猝发传输技术,由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂,从而大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。
通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下,在上述技术基础上(当然不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰,而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。对敌方的干扰性质,强度、种类、手段、采用的体系,了解得越清楚,采取的措施越有针对性,取得的效果也越好。由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的,有的可能是完全新颖的,所以抗干扰的手段也必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果。
通信抗干扰技术的特点:
⑴对抗性强,技术综合性强,难度高,发展快,某种程度上说是敌我双方智慧和技术的斗争。通信的成败关系着战争的胜负,所以此技术对抗性很强。通信抗干扰有了新技术,搞对抗的就想新的对策,反过来也一样,这样就促进了技术的发展和难度的提高。
⑵对技术的实用性和可靠性的要求高,通信抗干扰必须在战场上实际解决问题。指标高而不可靠或不实用是不能容忍的,其后果不堪设想。
军用卫星通信抗干扰手段
⑴直接序列(DS)扩频
所谓直接序列扩频,就是直接用高码率的扩频码序列(通常是伪随机序列)在发射端去扩展信号的频谱,使单位频带内的功率变小,即信号的功率谱密度变低,通信可在信道噪声和热噪声的背景下,使信号淹没在噪声里,敌方很不容易发现有信号存在。而在接收端,用相同的扩频码去进行解扩(缩谱),即可把DS扩频信号能量集中,恢复原状,又能把干扰能量分散并抑制掉。因此,该体制的最大特点是信号隐蔽性好,被截收的概率小,抗干扰能力随着码序列的长度增加而加强。通常认为,直扩信号要隐蔽,其码长不能低于32位。DS扩频技术在军事星(Milstar)、租赁卫星(LEASAT)和舰队通信卫星(FLTSATCOM)等军用通信卫星中得到应用。⑵跳频(FH)
所谓跳频,是指用一定码序列去选择的多频率频移键控,使载波频率不断跳变,这是一种以"躲避"方式为主的抗干扰体制。为了对付跟踪式干扰,各国都力图提高跳频速度。20世纪80年代跳频速度一般在200跳/秒左右,目前,跳速可达300~500跳/秒。美国的军事星和舰队通信卫星7号和8号上装有的极高频(EHF)组件,上下行均使用了跳频技术。军事星-2的跳频范围达2GHz带宽。抗干扰器⑶跳时(TH)
跳时是用一定的码序列进行选择的多时片的时移键控,使发射信号在时间轴上跳变。从抑制干扰的角度来看,跳时得益甚少,唯一的优点是在于减少了占空比,一个干扰发射机为取得干扰效果就必须连续发射,因为干扰机不易识破跳时所使用的伪码参数。
⑷各种混合方式
在上述几种基本的抗干扰方式的基础上,可以互相组合,构成各种混合方式。例如FH/DS、DS/TH、FH/TH或DS/FH/TH等。采用两维甚至三维的混合式抗干扰技术体制是国外抗干扰通信发展的一个趋势。例如,将跳频信号用直扩码进行调制的跳频/直扩(FH/DS)混合抗干扰体制,这种体制每一跳频率点均以直扩信号方式出现,直扩信号的特点是其功率谱密度低,敌方难以侦收,即使侦收出来,只要侦收时间超过跳频所需时间,也无法进行跟踪干扰。美国的军事星和舰队通信卫星采用了跳频/直扩混合体制,美国的三军联合战术信息发布系统(JTIDS)就采用跳时、跳频加直扩的三维抗干扰技术体制。
⑸扩展频段,发展微波、毫米波、光通信
美国的国防通信卫星系统(DSCS)、英国的天网(Skynet)和北约(NATO)卫星最初工作在超高频(SHF)(约8GHz)。在90年代,DSCSⅢ为了适应移动通信的需要,增加了UHF频段。而天网4(SkynetⅣ)和北约4(NATOⅣ)除了增加UHF频段外,还增加了用于试验提高抗干扰性的EHF(44GHz)上行信道。美国海军的特高频后续星(UFO)系列从第4颗卫星开始,星上增加了一个与军事星兼容的EHF通信分系统,而且其舰队广播上行链路使用SHF频段。美国的军事星系统使用60GHz的星际链路,由于该频率上大气层的衰减很高,所以星际链路不受地基电子战设备的截收和干扰,而其星地链路在EHF频段(上行44GHz,下行20GHz)。卫星采用光通信时和电波之间不存在干扰问题,而且光通信能实现1Gbit/s以上的大容量卫星通信,美国NASA、欧洲ESA、日本等国正在大力研究光通信技术。
⑹多波束天线和干扰置零技术
美国的国防卫星通信系统(DSCSⅢ)的多波束天线(含19个发射波束和61个接收波束)能够根据敏感器探测到的干扰源位置,通过波束形成网络控制每个波束的相对幅度和相位,使天线在干扰方向上的增益为零。军事星和舰队通信卫星EHF组件都有点波束天线,使点波束之处的干扰很难奏效。
⑺转发器加限幅器抗饱和抗干扰未采用扩频调制技术等上述技术的透明式线性转发器,其抗干扰性是很弱的,使用常规的干扰样式和与地球站的发射功率相当的干扰功率就可把它推入饱和区,而使它无法正常工作。带有限幅器的转发器,其抗干扰性优于线性转发器。但由于它具有强信号抑制弱信号的作用,只要干扰功率足够大,干扰仍可奏效。
单片机系统软件抗干扰方法
说一些我常用的吧!
1. 软件狗
设一个定时器,让它在一定的时间内中断,最好是高优先级,然后在平时的程序中来断的去恢复它的TH和TL值,值其在正常情况下不会产生中断。如果它中断,则表示程序出错了,或死在哪个不该死的地方,则系统复位。注意事项:把它设为高优先级,是因为如果程序在中断中死机了,一直无法返回,那么,其它低等级的中断一直处于等待状态;万一它产生了中断,那么就要做好内存里面数据的处理,这一点很重要,因为一般的处理方面是它中断后,给SP再压入两个数据,也就是程序的起始数据,比如0080H,这样本来中断完成后读出的两个是中断前的程序地址,由于又增加了两个,所以返回地址跑到了0080H,达到了复位的目的,但是由于此程序已经运行过,而且系统没有断电,所以内存里的数据处理得当的话,可以恢复到死机前的状态。
2 双软件狗
我没有用过,但听说过,也就是按方法1所做,但一个中断有可能不保险,会出问题,那么再开一个中断,让两个中断的中断时间不一致,任何一个动作,都可以复位
3 在跳转指令前加一条NOP
4 写强制跳转指令时,多COPY几行,每一行中间加NOP
别的抗干扰方法就要根据你具体的电路去做了,电路不一样,方法各异!
传感器有哪些抗干扰措施
1、供电系统的抗干扰设计
对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰,产生尖峰干扰的用电设备有:电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯,甚至电烙铁等。尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。
(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响
常用办法主要有三种:
①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,从而减弱其破坏性;
②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器,利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲;
③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻,利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压,从而削弱干扰的影响。
(2)利用软件方法抑制尖峰干扰
对于周期性干扰,可以采用编程进行时间滤波,也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样,从而有效地消除干扰。
(3)采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响
软件:在定时器定时到之前,CPU访问一次定时器,让定时器重新开始计时,正常程序运行,该定时器不会产生溢出脉冲,watchdog也就不会起作用。一旦尖峰干扰出现了“飞程序”,则CPU就不会在定时到之前访问定时器,因而定时信号就会出现,从而引起系统复位中断,保证智能仪器回到正常程序上来。
(4)实行电源分组供电,例如:将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。
(5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
(6)采用隔离变压器
考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合,而是靠初、次级寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以提高抵抗共模干扰能力。
(7)采用高抗干扰性能的电源,如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。这种电源抵抗随机干扰非常有效,它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值(电压峰值小于TTL电平)的电压,但干扰脉冲的能量不变,从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
2、信号传输通道的抗干扰设计
(1)传感器有哪些抗干扰措施?光电耦合隔离措施
在长距离传输过程中,采用光电耦合器,可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输入、输出通道切断电路之间的联系。如果在电路中不采用光电隔离,外部的尖峰干扰信号会进入系统或直接进入伺服驱动装置,产生第一种干扰现象。
光电耦合的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰,使信号传输过程的信噪比大大提高。干扰噪声虽然有较大的电压幅度,但是能量很小,只能形成微弱电流,而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的,一般导通电流为10mA~15mA,所以即使有很大幅度的干扰,这种干扰也会由于不能提供足够的电流而被抑制掉。
(2)双绞屏蔽线长线传输
信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响,采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。双绞线与同轴电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模噪声能力强,能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。另外,在长距离传输过程中,一般采用差分信号传输,可提高抗干扰性能。采用双绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制前文提到的干扰现象中的(2)、(3)、(4)种干扰的产生。
3、传感器有哪些抗干扰措施?局部产生误差的消除
在低电平测量中,对于在信号路径中所用的(或构成的)材料必须给予严格的注意,在简单的电路中遇到的焊锡、导线以及接线柱等都可能产生实际的热电势。由于它们经常是成对出现,因此尽量使这些成对的热电偶保持在相同的温度下是很有效的措施,为此一般用热屏蔽、散热器沿等温线排列或者将大功率电路和小功率电路分开等办法,其目的是使热梯度减到最小两个不同厂家生产的标准导线(如镍铬一康铜线)的接点可能产生0.2mV/℃的温漂,这相当于高精度低漂移的运放管(OP·27CP)的温漂,是斩波放大器(7650CPA)温漂的两倍。虽然采用插座开关、接插件、继电器等形式能使更换电器元件或组件方便一些,但缺点是可能产生接触电阻、热电势或两者兼而有之,其代价是增加低电平分辨力的不稳定性,也就是说它比直接连接系统的分辨力要差、精度要低、噪声增加、可靠性降低。因此,在低电平放大中尽可能地不使用开关、接插件是减少故障、提高精度的重要措施。
在微伏信号放大电路中,焊锡也可能成为低电平的故障,因为在焊锡的焊点上也产生热电势。因而,在微伏电平的输入电路中应采用特殊的低温焊锡,比如kesterl544型焊锡,甚至还有这样的例子:必须在一条线路中仔细地切断一处,再用焊锡接起来用于补偿另一条线路中搭接处或焊锡点所产生的热电势。
4、接地问题处理办法
在低电平放大电路中合理“接地”是减少“地”噪声干扰的重要措施,必须予以特别注意。当使用单电源供给多只传感器、仪器仪表时,应该尽量减少接地电阻引进的干扰。若供电电源的压降必须减到最小,则电源“高”端导线也可按相似的方法接线。包括有多个电源和多个传感器、仪器仪表的系统则需要考虑得更多一些,通常不管电源是谁供给,将地线汇集到公共点,然后和系统的公共端接在一起,所有电源1的负载都回到电源1公共端,所有的电源2负载都回到电源2的公共端,最后用一条粗导线将公共端连在一起。在多电源系统中,可能需要进行判断性试验,确定地线接法,以达到最佳的解决方案。
为了便于信号的传输和变换,DINIEC381标准规定了允许的电流和电压值。常用的电压信号是0V~10V,电流信号是0mA~20mA或4mA~20mA。这些信号常用于远距离传输。电压信号在传输过程中要受到诸如传输距离等条件的限制,而电流信号在传输过程中干扰对它的影响较小,因此应尽量采用电流信号。测量回路中如果有接地,在两个接地点之间会出现电位差。这个电位差对测量结果会产生很大的影响,应尽量避免其接地。但如果必须接地,这时就必须将接地回路隔离开,以避免造成测量误差。有源数字元件在开、关时会在电源线上产生一个快速的电流变化,这个电流在导线电感上不仅会引起正的电压降,而且还会引起负的电压降。
这种电压的改变被当作干扰在主线路上传输。另外,电源中的换向操作单元(如频率器)同样会产生干扰,这个干扰作为窄带频率能量耦合进入导线并传播。接在后边的电路必须将这些高频的干扰电压通过低通滤波器滤去。
5、软件滤波
软件滤波是智能传感器、仪器仪表所独有的,可对包括频率很低(如0.01Hz)的干扰信号在内的各种干扰信号进行滤波,而且一个数字滤波程序能为多个输入通道共用。常用的软件滤波方法有:
(1)平均值滤波,即把M次采样的自述平均值作为滤波器的输出,也可以根据需要增加新鲜采样的值的比重,形成加权平均值滤波;
(2)中值滤波,即把M次连续采样值进行排序,取其中位值作为滤波器的输出,这种方法对缓变过程的脉冲干扰滤波效果良好;
(3)限幅滤波,这种方法是根据采样周期和真实信号的正常变化率确定相邻两次采样的最大可能差值Δ,将本次采样和上次采样的差值小于等于Δ的信号认为是有效信号,大于Δ的信号作为噪声处理。
(4)惯性滤波,此乃模拟PC滤波器的数字实现,适用于波罢频繁的有效信号。
6、其他抗干扰技术
(1)稳压技术
目前智能传感器及仪器仪表开发中常用的稳压电源有两种:一种是由集成稳压芯片提供的串联调整电源,另一种是DC-DC稳压电源,这对防止电网电压波动干扰仪器正常工作十分有效。
(2)抑制共模干扰技术
采用差分放大器,提高差分放大器的输入阻抗或降低信号源内阻可大大降低共模干扰的影响。
(3)软件补偿技术
外界因素如温湿度变化等也会引起某些参数的变化,造成偏差。我们可以利用软件根据外界因素的变化和误差曲线进行修正,去掉干扰。
单片机利用软件抗干扰的几种滤波方法
有很多方法,具体的要看实际的产品,信号类型,采集方法。数字信号比较简单,模拟信号就复杂了。
单片机系统软件抗干扰方法 用c语言编写的
MCU抗干扰当然需要同时从软硬件两方面着手。
LZ既然说到用C语言去抗干扰的话,我这里就自己积累的一些简单经验分享有一下(其实汇编和C在抗干扰方面差不多,我这里就C方面讲吧):
1、可以在对系统起重要的指令如函数调用前和函数返回前加上两条 “_nop_()”这个函数, ,以便有比较高的概略入正轨。
2、虽然在整个系统中未用中断,但建议把所有未用到的中断响应写成空函数。
3、软件“看门狗”技术,因为硬件看门狗有时候在工业应用中,严重的干扰会破坏中断控制字,关闭中断,系统无法定时看门狗,而软件看门够能有效解决这个问题,在实际应用中,可采用“环行中断监视系统”,我这里就举个例子,用定时器T0通过一个变量来监视定时器T1,在用T1来监视主程序的,主程序监视T0,,,这里可通过3个变量的自增1来简单实现,,,,,,,,当然还有其他更好的方法。
就大致说这样3点吧,我感觉现有的MCU抗干扰本身就做的不错,当然MCU外部的电路抗干扰也绝不能忽视,,,上面个人提到的3点,在一般的情况下,都是不需要那样做的,,而在我实际使用中,好象还没有遇见过MCU由于干扰而出现的问题(其实这样的事情让我遇到,也是比较开心的,能增加一些感性认识)。
抗电磁干扰设计的几种方法
1、采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU 电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。
此外,位保证电网馈点不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
2、电缆选择的敖设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中,采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰,该工程投产后取得了满意的效果。
不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敖设,以减少电磁干扰。
3、硬件滤波及软件抗干扰措施
信号在接入计算机前,在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
由于电磁干扰的复杂性,要根本消除迎接干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施:数字滤波和工频整形采样,可有效消除周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可有效防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。
4、正确选择接地点,完善接地系统
接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
系统接地方式有:浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言,它属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响,装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz,所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22mm2的铜导线,总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω,接地极最好埋在距建筑物10 ~ 15m远处,而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。
信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点。
手机如何抗干扰器?
你好,这要看你所处的学校或机构用的信号屏蔽仪的频段范围了,
早期学校购置的手机信号屏蔽器频率为:869~894MHz;925~960MHz;1805~1880MHz及1900~1990MHz等。作用频段为CDMA800、GSM900、DCS1800、PCS1900,也就是可以屏蔽联通、电信、移动的2G信号和小灵通。那些老式的屏蔽仪无法屏蔽如今的3G信号。
新的屏蔽仪可以屏蔽3G信号,如果你学校使用的是老的屏蔽仪,那么就不能屏蔽你的联通3G信号,如果是使用的最新的3G屏蔽仪,那么是没有办法逃过屏蔽的。
联通的3G频段是2100MHZ,现在的屏蔽仪可以将其屏蔽。
用手机是绝不可能进行通讯的。
除非用专用的作弊器,它的频段可以自由调节,不受屏蔽仪的限制,但是这样一套设备价格较贵,你需要佩戴一个蓝牙耳机,场外还得给你语音传送,很麻烦。
有什么办法可直接用手机吗?
通过手机真办不到,还没有这种技术。
木工雕刻机软件抗干扰方法有哪些?
为提高雕刻机控制系统的可靠性,仅有硬件上的抗干扰措施在很多场合下是不够的,雕刻机控制软件还采用了必要的软件抗干扰措施,特别对干扰比较大的木工雕刻机,具体有以下几种方式:
1.在软件设计过程中采用模块化设计方式,将一个系统划分为若干个独立的功能模块。在进行模块编程的时候尽量不采用跳转指令,通过这种设计方法使得编程思路清晰,编写的程序可读性高、维护方便。
2.木工雕刻机编写软件的时候采用自顶向下、逐步细化的方法。从开始设计就要有一条明确的设计思路,避免了将较多的大量时间纠缠在底层问题上。
3.对于开关量输入要进行软件滤波,保证输入的数据稳定可靠,降低因随机干扰带来的误差。
4.在程序段的空闲存储器里填入空操作指令,并目在其末尾放入一条无条件转移指令,使程序跳到出错处理子程序。这样当系统受到干扰时,能够快速的响应,及时补救,防止木工雕刻机出现意外。
转载请注明出处51数据库 » 软件抗干扰的方法 抗干扰的措施有哪些
亖呉?盀