抗干扰设计论文范文
抗干扰设计论文范文第1篇
Abstract: In order to improve the power of the multi-model attack munition, this paper upbuilds the theory of the anti-jamming design of fuze which is based on the state change analysis. This theory can change the influence of every part to the fuze according to analyze the logic structure of the fuze. At last, this paper describes the process of the analysis, the result of the analysis points out the efficient way to boost the anti-jamming capacity of this hand-emplaced ordnance.
关键词： 手工布设弹药；逻辑结构；抗干扰性；抗干扰性分析
Key words: the hand-emplaced ordnance；the safe logic structure；the safety；the safety analysis
中图分类号：TJ43文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）28-0328-02
0 引言
目前世界各国开展了一种具有多种起爆模式、由士兵携带、手工布设的小型弹药，即多模攻击弹药。但由于多模攻击弹药薄弱的抗干扰能力，限制了多模攻击弹药的使用环境。针对多模攻击弹药的抗干扰问题，主要有两种解决措施，一种是以法国为代表的密封式保护措施，即使用保护匣来隔离干扰通道，这种方法增加了多模攻击弹药的体积和重量，严重影响了弹药的使用性能，另一种方法是以美国为代表结构约束式保护措施，即通过对多么攻击弹药部件的巧妙设计来增强抗干扰能力，该方法不仅能满足多模攻击弹药的抗干扰要求，而且不会增加多模攻击弹药的体积和重量，是现代该类弹药抗干扰设计的趋势的。
目前我国国内多采用密封式保护措施，在结构约束式设计方面很少有人研究。为此本文提出一种抗干扰设计理论，该理论通过分析引信的解保逻辑来量化不同部件对引信抗干扰性能的影响，从而为结构约束式设计工作提供有价值的参考，对我国开展结构约束式设计有一定意义。
1 状态转移法
参考文献：
[1]何光林，李杰，李世义.基于三个环境信号的引信电子安全系统抗干扰性分析[J].兵工学报，2002，23，（2）：172-175.
[2]李曼苹.Markov模型下的引信安全系统分析[J].电子技术参考，2000，（2）：7-11.
[3]安晓红，赵河明，张亚.《引信安全系统失效率计算方法》的修订原则探讨[J].华北工学院学报，2005，26，（2）：92-95.
抗干扰设计论文范文第2篇
【关键词】电子设备 电子电路 抗干扰能力 电磁兼容 干扰抑制
中图分类号：V243 文献标识码：A文章编号：
一．引言
当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展，各种各样的电子产品相继诞生，电子产品的应用也日益的广泛，可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的，它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性，还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感，最常见的有家用电器比如收音机，电视机等等，还有一些医用设备，比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感，干扰严重影响了这些设备的正常工作，严重的甚至使这些设备无法工作。为此，我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计，可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面，我们知道电子电路的电磁干扰是无处不在的，这就需要我们从设计开始来采取一系列的措施，提高电子电路设备的抗干扰能力。
二．电子干扰的分类以及危害
按照干扰源的不同我们可以将电磁干扰分为空间辐射干扰和传导干扰。以下将分别分析说明这两种干扰的危害性。
1.传导干扰及其危害电子电路的工作离不开整流电源, 电网的干扰的传输介质是电源线，我们知道电子系统内部的各个组成部分是相互联系的，它们之间也是通过各种线连接起来的，而电磁干扰也可以通过线进行传播，对系统产生影响，导致其不能正常工作。
2.电磁干扰中最为常见的是空间辐射干扰，它是通过空间传播的。也被叫做辐射型干扰。我们一般把空间辐射干扰分为远辐射干扰以及近耦合干扰两种形式。电子系统内部各部分电路之间的干扰被称为近场耦合干扰, 系统和设备之间的干扰叫远场辐射干扰。一般而言电源电路以及信号电路都可以产生辐射。特别需要注意的是它们在高频以及超高频情况下, 电磁能量通常会像空间产生辐射, 之后相互作用产生辐射形成干扰。我们知道电子电路的工作受辐射的影响很大, 轻则系统不稳定, 重则可能导致电子电路无法正常工作。
三．在电子电路中比较常见的干扰
1.来自电网中的干扰
我们知道，大部分电子电路都是用的直流电源，而这些直流电源是交流电源经过电网变压以及稳压之后提供的。我们知道干扰信号是可以通过交流电流传播的，正是因为如此，一些干扰信号就会通过交流电流进入电子系统中，产生干扰作用，影响电子电路的正常运行。
2.来自地线中的干扰
存在于电子系统内的干扰就是地线干扰。一般而言电子系统之中的各个组成部分都是公用同一个直流电源，在不同部分的电流流过公共地电阻时就会产生电压降，而电压降是具有干扰作用的，就形成了地线干扰。
3.来自信号通道中的干扰
我们知道信号的传输距离一般都比较长，而在这个过程中信号往往会很容易受到周围环境的影响，对其产生比较强的干扰，致使信号失真，从而影响了电子电路设备的正常工作
四．电磁干扰的抑制方法
我们知道电磁干扰是有很大的危害性的，不仅仅是对一些电子设备产生影响，使之不能正常的工作，时期稳定性下降，所以提高对电磁干扰的抵抗能力显得十分重要。以下就介绍几种常见的电磁干扰抑制方法。
1.电源干扰的抑制
（1）为了抑制电网干扰我们可以有以下方法：
①我们可以在电源的变压器加屏蔽层
②在电源输入端加设电磁干扰滤波器
（2）为了抑制整流电源纹波干扰，首先必须设计一个稳压电源。但有时, 尽管稳压电源质量较高, 电子电路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流电源输出端到放大电路输入端的连线较长, 如超过20cm 时, 电子电路的前置放大器即应加滤波电路。
（3）为了抑制电源寄生耦合干扰，我们可以在多级共用整流电源的场合加设去耦滤波电路。
2.杂散电磁场干扰的抑制电子电路周围总是存在着一些杂散电磁场, 它极易通过放大器的输入级或某些电容、电感形成对电子设备的干扰, 可采用以下办法加以抑制。
（1）合理布局减小干扰布局不合理时, 也易引进干扰, 可通过合理布局来减小干扰。
（2）采用电磁屏蔽技术减小干扰屏蔽分静电屏蔽和磁屏蔽两种,它可以有效地将干扰源与扰部件隔离开来。静电屏蔽应采用高导电率材料, 如用铜或铝制作, 比用铁制作效果好。磁屏蔽应采用高导磁材料, 如用铁氧体、坡莫合金等制作。
①静电屏蔽。静电屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意静电屏蔽时其屏蔽板或屏蔽罩必须有良好的接地。
②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 将扰部件置于屏蔽罩中, 使干扰磁力线不进入扰部件。
③屏蔽线。对于一些信号传输线不可能将其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽线。注意屏蔽线的两端必须有良好的接地。
（3）采用光电隔离技术减小干扰电子电路设计中经常需要将一些传感器得到的电信号输送到放大器, 为防止信号传输中的干扰可采用光电隔离技术。光电耦合器的类型可根据实际信号情况选择。
3.接地干扰的抑制接地是抑制和防止干扰的重要措施。良好的接地可以减小或避免电路相互间的干扰。原则是模拟与数字接地应分离, 减小地线阻抗、选择合适的接地方式等。
五．结束语
我们知道，可以说电磁干扰是普片存在的，而且电磁干扰具有很强的危害性，不管是对电子设备的危害性，还是对工作人员的危害性，这些都会产生严重的后果。所以我们必须要重视这一点。在实际的工作中，我们必须提高电子电路的抗干扰能力，如果电子电路的抗干扰能力不够的话，那么会使电子设备的系统可靠性极大的降低，即使其他的设计符合规定，只要其抗干扰能力不够，那么它也是无法正常工作的。所以在进行电子电路设计时必须充分考虑这个方面，重视这个问题的严重性，并且在实际的工作中，也要不断地对其设计方法探讨研究，不断地增加经验，不断的改进，只有这样才能使电子电路的设计更加的科学合理。
参考文献：
[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期
[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期
[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期
[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期
[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚
[6]许蓓蓓 对电子电路抗干扰措施的探讨 [期刊论文] 《建材发展导向》 -2011年11期
抗干扰设计论文范文第3篇
关键词：单片机，遥控系统抗干扰分析，实现
前言
单片机控制系统在实验室反复实验都可以得到很好的预期效果,然而把系统放到实际现场运行时却不能工作。论文大全，遥控系统抗干扰分析。原因是工作现场比实验室环境恶劣,系统受到了各种各样的干扰,加之构成系统的元器件本身方面存在的可靠性，以及系统本身各部分之间的相互耦合因素等原因，系统必须增加一些有效的抗干扰措施才能正常运行。论文大全，遥控系统抗干扰分析。据工作经验之谈，有时存在后期的抗干扰工作往往会比前期的设计工作还要艰巨,花费的时间也需要得更多,所以说抗干扰技术是非常重要,关于在抗干扰措施是否能够运用得恰当方面，其直接关系到系统的稳定性和可靠性。
一、单片机遥控系统系统工作原理
单片机以其体积小、价格廉、面向控制等方面的独特优点，使得单片机在各种工业控制、仪器仪表、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。单片机的遥控系统以单片机系统为基本控制单元,能够构成无线传输系统、速度调节系统等等,而且其优点是，能够在三公里外控制运动目标的启动、速度快慢、停止、往返。而且最特别的是在运动目标的运行过程中，可根据需要随机调节速度快慢,调速一般是在7~25km/h范围。单片机实现控制了所有这些状态,开始通过键盘输入控制参数,然后经过单片机运算和处理行为,并且通过无线数传模块完成对参数的无线传输、运行状态以及调速设备的控制方式,达到遥控运行的目的要求。
二、单片机遥控系统系统受干扰原因及危害
在电磁干扰较弱时，其可靠性和稳定性往往是容易达到应用要求，这方面尤其是在室内体现出来，然而对在室外，会遇到各种各样的环境条件，尤其是那种在工作环境较恶劣的情况下，就会导致仪器仪表工作不正常或失灵。而单片机的遥控系统一般都安装在工业现场，而在工业现成环境中的干扰大多是以窄脉冲的形式出现，而这样的形式其最终造成微机系统故障的多数现象都是“死机”现象。究其原因是计算机中的CPU在执行某条指令时，受周围环境干扰的冲击，影响到它的操作码或地址码发生改变，最终致使该条指令出现错误。这时，CPU就会执行随机拼写的指令，并将其操作数作为操作码执行，从而导致有关程序“跑飞”或进入“死循环”。对于在工业现场中由于诸多大型用电设备的投入或者是撤出电网运行，经常都会造成系统的电源电压不稳，如果当电源电压降低或掉电时，这样就会造成重要的数据丢失的可能性，以至于系统不能正常运行，而且干扰也会导致单片机内部程序指针错乱现象，从而使得中断程序运行超出定时时间。关于RAM中计时数据被冲乱，导致程序计算出错误的结果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。假设设法在电源电压降到一定的限量值之前，单片机进行快速地保存重要数据，将会最大限度地减少损失，对于干扰源的影响会使系统的可靠性和稳定性大大降低，严重的情况还会导致系统的运行紊乱，造成生产事故。
三 如何实现单片机的遥控系统的抗干扰
关于高频干扰噪声和有用信号的频带是不同的,其解决方法是在导线上增加滤波器的方法来切断高频干扰噪声的传播,或者也可加隔离光耦来解决这个问题。关于电源噪声的危害最大。需要把电源做得好,其整个电路的抗干扰能力就解决了一大半问题。对于在单片机系统中还可借助于一定的外部附加电路来监测电源电压，当在电源发生故障时能够及时通知单片机快速保存重要数据，同时断开单片机设备用电电源，从而使整个应用系统的功耗降到最低点。目前市场上许多单片机对电源噪声都是十分敏感的,那么就要给单片机电源加滤波电路或稳压器,达到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。当电源恢复正常时，取消掉电工作方式，通过复位单片机，使系统重新正常工作。
单片机系统设备的抗干扰与系统的接地方式也存在很大的影响，接地技术有能够抑制噪音的效果。所以说一个良好的接地能在很大程度上抑制系统内部噪音耦合的现象，而且还能够防止外部干扰的侵入，能够真正提高系统的抗干扰能力。在这里需要注意的是，如果要求设备的金属外壳等需要安全接地，其屏蔽用的导体的必须能够很好的接地，这样才能为单片机系统提供良好的地线，并且对提高系统的抗干扰能力极为有效果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。尤其是对于有防雷击要求的系统，其良好的接地是至关重要的。假设系统不能接地，或者是虽有地线现象，但是接地电阻过大，就会抗干扰元件就不能正常发挥其应有的作用了。
关于单片机供电的电源的地俗称逻辑地，并且和大地的地的关系具有相通性、浮空性、或接电阻性。但是不能把地线随便接在暖气管子上。坚决不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线相混淆。因为单片机系统通常存在模拟电路和数字电路两种，并且关于数字地与模拟地是要分开，只是在一点相连，假设两者不分，就会存在互相干扰现象，那么可以把控制条件中的关于一次采样和处理控制输出更改为循环采样和处理控制输出，这样能够对惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用效果。
设置输出状态寄存单元来抗干扰。其程序是根据单片机系统对数据处理后的输出结果为依据，设置出相应的输出状态寄存单元形式，假设其中干扰侵入输出通道将输出状态破坏时，系统就会在定时查询寄存单元的输出状态信息时，并发现错误，及时纠正输出状态。论文大全，遥控系统抗干扰分析。
设置自检程序来抗干扰。论文大全，遥控系统抗干扰分析。通常是在计算机内的特定位置或某些内存单元中来设置状态标志，并且在开机后或有自检中断请求要求时，计算机系统首先将运行自检测试程序，如对整个系统或关键环节进行模拟方面的测试，对测试结果再通过某种方式显示出来，目的是保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。设计单片机的遥控系统过程中，要求电路的元器件或线路布局合理以消除元器件之间的电磁耦合相互干扰，如去耦电路或者是平衡电路等。还有种方法是采用冗余结构，也称容错技术或故障掩盖技术，该方法是通过增加完成同一功能的并联或备用单元数目来提高系统可靠性的一种设计方法。当某些元器件发生故障时也不影响整个系统的运行。对于消减外部电磁干扰，可采用电磁兼容设计，目的是提高单片机系统在电磁环境中的适应性，即能保持完成规定功能的能力。
参考文献：
[1]麦山.基于单片机的协议红外遥控系统.电子技术.1998
[2]孟庆建张恭孝.单片机系统的电磁兼容问题[J].自动化仪表,2004
[3]周慧.单片机控制系统杭干扰技术研究[J].石油矿场机械，2007
抗干扰设计论文范文第4篇
【关键词】CDMA系统;多用户检测;圆阵天线
1.引言
码分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系统作为一个自干扰系统，它存在的多址干扰（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系统容量和性能的主要因素。在抗MAI方面，近年的研究主要提出了多用户检测、扩频码设计和智能天线技术[1]。其中多用户检测和智能天线技术在对抗MAI方面效果较突出[2]。然而现有的多用户检测只在消除小区内干扰方面取得了较好的效果，而小区间的干扰问题没有解决，智能天线技术很好的解决了这一问题。因此，本文主要探讨基于智能天线与多用户检测技术的联合抗干扰技术。
2.联合抗干扰模型
智能天线分为圆阵和线阵两大类。圆阵与线阵相比，能提供俯仰角的估计，不仅能在水平面内全向扫描，也能产生最大值指向阵面法线方向的单波束方向图进行全向波束赋形，直接对准用户的接收端，还能通过自动调整各个阵元的加权因子，来控制其方向图。故论文以圆阵天线作为接收端的接收天线，以消除小区间干扰。
圆阵天线的阵因子为：
（1）
其中，An为激励电流的幅值，在此为一定值，所以讨论阵因子时它不作考虑。
是第n个单元的角位置，an为激励电流的相位，为了方便下面的讨论，这里我们假设an=0。
则由式（1）得：
（2）
（3）
式中：
，
天线的阵因子为：，，wi为各天线单元加权值。
阵列天线实质上是一个空域滤波器，但对小区内存在的干扰并无明显改善。因此，论文同时引入能有效消除小区内干扰的多用户检测技术。
为了与圆阵天线合理匹配，减小系统复杂度并减小背景噪声，我们选择了多用户检测中的线性变换方式的最小均方误差检测（MMSE）。
其基本思想是使第k个用户发送的信号与估计值的均误方差值最小。为了使接收端信号的判决比特与发送端传输比特bk之间的均方误差最小，现定义第k个用户的线性变换函数wk，满足：
（4）
令，K*K阶的矩阵表示K个用户之间的线性变换矩阵，则MMSE准则下的线性检测问题转换为：
（5）
要求矩阵W以满足上式，则令：
可以解得最小均误方差准则下的线性变换矩阵：
（6）
因此，MMSE线性检测器后的判决输出为：
（7）
3.仿真
利用Matlab进行仿真。联合抗干扰模型分为圆环阵列天线与MMSE检测两个部分。首先，在不考虑系统中所有用户的地理位置分布情况下，选择采用圆阵天线作为接收天线和不采用两种设置，设载波波长为，阵元间距d为载波波长的二分之一，即。圆环阵列天线的阵元数设为8，方位角为（-90o，90o），仰角为（0o，90o）。两种设置在天线接收信号后都采用MMSE最小均方误差法对输出信号进行判决。结果如图1所示。
由图1可知，只有MMSE检测的CDMA系统，信噪比从0dB达到8dB的这一过程中，误码率性能有所改善，但不明显。而引合抗干扰的CDMA系统，误码率性能已经大大下降，达到一个数量级以上。
图1 联合抗干扰引入前后CDMA系统误码率
和信噪比关系图
4.结论
论文论述了基于圆阵天线与MMSE检测的联合抗干扰技术。提出了使用八阵元圆环阵列天线作为接收天线，以MMSE检测作为检测算法的联合抗干扰模型。实验结果表明，引合抗干扰后，系统的误码率性能明显改善，系统容量从而得到了提升。
参考文献
[1]Guerci J.R.，Driscoll T.，Hannigan R.，etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal，2014，57（1）：24-40.
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抗干扰设计论文范文第5篇
[论文关键词]铁路电力远动终端干扰
[论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。
抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。
一、电磁干扰产生的原因及特点
（一）传导瞬变和高频干扰
1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。
（二）场的干扰
1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。
（三）对通信线路的干扰
1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。
（四）继电器本身原因
继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。
二、干扰对电力远动系统的影响
无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。
三、抗干扰设计分析
（一）屏蔽措施
1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。
（二）系统接地设计
1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2.二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。
3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔离措施
1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。
（四）滤波器的设计
1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。
（五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。
（六）数据采集抗干扰设计
1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。
（七）过程通道抗干扰设计
（八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。
（九）控制状态位的干扰设计
（十）程序运行失常的抗干扰设计
（十一）单片机软件的抗干扰设计
（十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。
抗干扰设计论文范文第6篇
关键词：单片机应用；干扰源；抗干扰设计
目前，在进行装载机车载动态计量仪设备计时多采用以单片机为核心微控制器。由于应用现场存在着各种干扰源，对单片机应用系统的工作影响很大，在实验室里设计好的控制系统，安装调试时完全符合设计要求，而置入现场后，系统常常无法正常稳定地工作。干扰虽不能直接造成硬 件的损坏，但常使计算机不能正常运行以致控制失灵，造成设备和生产事故。所以对现场干扰源的做出正确分析，并对单片机系统做出相应当的抗干扰设计，是保证控制器正常运行，实现动态计量的关键所在。
一、干扰源分析及干扰途径
1.系统自身干扰源及干扰途径
系统自身干扰源一般因在设计系统时对某些问题考虑不全面，如元器件布局不合理、电路工作不可靠、元器件质量差等，形成诸如电阻热噪声干扰、半导体散粒噪声干扰、接触噪声干扰、过程通道干扰、公共电阻形成的干扰等。这些干扰现象随流动元器件电流增大越加明显，这些噪声电流通过系统自身电路 和通道而影响系统，其结果是使系统控制精度下降。
2.电磁干扰源及干扰途径
装载机在装卸工作过程中现场的电磁干扰源很多，如动力断路器断弧过程中的多次复燃、电磁铁线圈电感和分布电容的谐振、大电流电弧的电磁辐射、工频输电线附近所存在的强大交变电场和磁场，以及来源于太阳等天体辐射的电磁波、雷电和地磁场的变化都可归结为电磁干扰。干扰信号通过导线或回路之间的互感耦合、电容耦合进入控制系统。电磁干扰造成的后果轻者使控制系统 产生误差，重者将使系统不能正常工作。因此对电路结构设计上要采取必要的抗干扰措施。
3.供电系统干扰及干扰途径
装载机在起动和正常工作过程中， 其电源电压的变化范围非常大，特别是装载机的启停，电压在20～30 V之间，使得供电电压大幅度波动，有时会出现长时间的过压、欠压和短时间的尖峰电压，他们十分方便地以线路传输形式经电源线进入控制系统，其中过压干扰是单片机控制系统最为恶劣的干扰，该变化范围会对整个称重系统的正常工作产生较大的影响，因此计量仪工作电源要求稳定性好。
4.干扰对程序运行的影响
干扰常使微控制器系统程序“跑飞”，造成“死机”，数据采集误差加大或数据发生变化，控制状态失灵，系统被控对象不稳定或误操作等。
二、系统抗干扰设计
硬件抗干扰总的原则是消除干扰源、切断干扰侵入途径和设计低噪声电路。
1.抑制过程通道干扰的设计
（1）光电藕合隔离，采用光电祸藕合可以切断主机与前向通道电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道进入主机，同时对抗共地干扰也有好处。
（2）放大电路采用差分输入放大，有效地抑制了噪声和共模干扰。
（3）旁路电容器滤波是集成电路中抗干扰的常规措施。通常每片集成电路应接入一个旁路电容器以降低电源的高频阻抗，能有效地克服芯片的内部噪声和电源噪声。加接旁路电容，对A/D转换器尤为重要，否则会出现数据输出异常的情况
2.抑制电磁干扰的设计
电磁场干扰可能来自装载机称重控制系统外部，也可能来自系统内部，抑制电磁干扰的主要手段就是采取屏蔽。方式有两种：一是将易干扰的电路或设备等屏蔽起来，以防接收辐射干扰；另一种是将辐射源屏蔽起来，防止辐射出千扰影响其他电路。
在本设计中，采用屏蔽体将系统封闭起来。由于材料的磁阻比较低，所以外部磁力线将被屏蔽在屏蔽体之外，从而起到屏蔽的作用。
3.印制电路板的抗干扰设计
电路板是微机系统中器件、信号线、电源线高密度集合体，对抗干扰性能影响很大，电路板设计、布线及接地不妥可能使整个系统无法正常运行。
（1）印制电路板大小要适中。过大时，印刷线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也高；过小时，散热不好，且易受干扰。使用多层印制板，保证良好的接地网，减少地电位差。
（2）器件布置。 把相关的器件就近放置，易产生噪声的电路应尽量远离主机电路，发热量大的器件应考虑散热问题，I/0驱动器件尽量靠近印制板边上放置。闲置的IC管脚不要悬空，元器件脚避免相互平行，以减少寄生祸合。如有可能，尽量使用贴片元件。
（3）布线。电路之间的连接应尽量短，容易受干扰的信号线要重点保护，不能与能够产生干扰或传递干扰的线路长距离平行；交直流电路要分开：对双面布线的印制电路板，应使两面线条垂直交叉，以减少磁场祸合效应。
（4）接地。数字地、模拟地分开设计，在电源端两种地线相连：对于多级电路，设计时要考虑各级动态电流，注意接地阻抗相互祸合的影响，工作频率低于1 MHz时采用一点接地，工作频率较高时采取多点接地，接地线应尽量粗。
（5）去藕电容。加去藕电容是印制电路板设计的一项常规做法.在电源输入端跨接10 ～ 100 u F的电解电容或担电容，在每个集成电路芯片上安装一个0. 01 u F的陶瓷电容器。
4.供电系统的抗干扰设计
为了克服这些干扰和扰动，在电源设计上采用DC一DC变换，以保持主电路板和各个传感器供电压的稳定。同时在电源线上加装了滤波电路。
三、结语
现场作业环境对动态计量仪单片机应用系统的干扰非常大，本论文就可能存在的干扰源做了全面的分析。并针对系统存在各种干扰源提出了电磁干扰、过程通道干扰、印刷电路板干扰、供电系统干扰的抗干扰设计，保证了设备现场工作的精度和稳定。
参考文献：
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[2]王培章.电磁兼容技术，人民邮电出版社，2011
抗干扰设计论文范文第7篇
关键词： 引信； 抗干扰； 地海杂波； 距离门
中图分类号： TJ43+4.1文献标识码： A文章编号： 1673-5048（2017）01-0079-04[SQ0]
0引言
脉冲多普勒引信具有良好的距离截止和速度选择特性， 能够在较强的杂波干扰中分辨出目标回波， 具有较强的抗干扰能力 [1-6]。 某型引信为脉冲多普勒体制无线电引信， 通过设置抗干扰通道等措施， 使其具有一定的抗干扰能力， 其中抗干扰通道距离门的选择很重要， 若选取不合理， 会造
成低空下引信抗干扰通道地海杂波干扰较大， 影
响引信启动性能。
1抗干扰通道距离门优化
某型引信采用脉冲多普勒体制， 时序关系见图1。 A脉冲用于对射频信号进行脉冲调制； B脉
冲（主通道距离门）设置在引信作用距离h内， 接收作用距离内的目标回波信号， 保证引信的锐截止距离特性； C脉冲（抗干扰通道距离门）设置在引信作用距离外， 检测距离导弹h1外距离门内的回波信号。 两个通道的信号通过抗干扰判别逻辑， 实现引信的抗有源和无源干扰功能。
导弹在进行掠海低空、 超低空飞行时， 主要作战特点是攻击地面、 海面上方飞行的威胁目标， 引
信遇靶前能够“看”到地面或海面， 遇靶过程中能够同时“看”到目标和地面或海面， 且引信能同时
探测到目标回波信号和不需要的海面目标回波信号（地海杂波信号）[7]， 而地海杂波会对目标探测构成严重的干扰。 某型引信设计初期， 抗干扰通道距离门选取在h1位置， 弹目交会点落在抗干扰通道距离门h1位置外、 距离门所在高度范围内， 而脉冲多普勒引信回波信号的背景干扰（地海杂波干扰）将包含很宽的幅度范围， 且由于距离地面或海面较近， 地海杂波落入引信抗干扰通道， 导致抗干扰通道地海杂波回波幅度增大， 影响引信启动性能。 为提高海杂波背景下引信抗干扰能力， 通过优
化选择抗干扰通道距离门位置， 将其选在h2处， 减小地海杂波落入抗干扰通道信号幅度， 从而提高引信启动性能。 优化前后距离门位置地海杂波对比如图2所示。 可以看出， 优化后， 在背景通道距离门位置处， 地海杂波信号明显小于优化前。
2建模与仿真
当导弹下射时， 在近地海高度上， 引信的射频波束照射海面， 将产生海面背景回波， 被引信天线接收， 形成背景杂波。 海面的背景杂波十分复杂， 多年的实验和理论研究表明[8]， 海面回波强度不仅受到电磁波发射频率、 发射和接收天线极化方式、 入射角等因素影响， 还受到海水温度、 海情（风浪）、 海水含盐度、 风速、 浪级等因素影响， 杂波频谱变化很大， 严重影响和干扰引信的探测性能。
引信接收到地面的反射功率[9]为
试验结果为： 优化前， 抗干扰通道距离门选取在h1位置r， 海面杂波信号为1.38 V； 优化后， 抗干扰通道距离门选取在h2位置时， 海面杂波信号为0.38 V。
从试验结果可以看出， 抗干扰通道距离门选取在h2处， 海面杂波信号较小， 基本淹没在噪声中， 效果明显好于距离门选取在h1处的状态。 试验所得数据与仿真所得数据吻合较好， 验证了仿真的正确性。
4结论
通过优化选择抗干扰通道距离门的位置， 减小了海杂波背景条件下地海杂波落入抗干扰通道信号幅度， 提高了低空条件下引信的启动性能。 利用建模与仿真的方法进行了理论分析和计算， 并通过试验验证了仿真的结果。 优化后的引信已经成功应用于改进型导弹中， 也为进一步提高脉冲多普勒引信启动能力提供了一定的理论基础。
参考文献：
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抗干扰设计论文范文第8篇
一、电磁干扰的来源
目前在所有的自动化仪表系统中，电磁干扰源有的在系统内部，有的在系统外部。
1.内部电磁干扰源主要有
1.1信号线相互之间的串扰
1.2多点接地造成的电位差
1.3寄生振荡
1.4元件热噪音，触点电势的影响
1.5相邻回路之间的耦合
1.6数字地和模拟地的影响
2.外部电磁干扰源有
2.1电台及雷达发射的电磁波
2.2太阳及其它天体辐射的电磁波
2.3气象条件，如空中雷电、气温、湿度，地磁场的影响
2.4周围电气装置、高压线、汽车、日光灯等发生的电场或磁场干扰
2.5工厂内的直流电机、电焊机、电钻产生的火花
2.6电机、接触器的启停和通断
2.7供电电源的波动
2.8各接点的电位差
二、电磁干扰抑制措施制定原则
在实际工作环境中，干扰总是客观存在的。内部干扰与系统结构有关，它可以通过精心设计、改变结构布局和生产工艺等方法，将内部干扰抑制到工程所允许的程度。外部干扰是随机的,只能针对不同情况，采用不同处理的方法。但是，为了保证系统的正常工作，应遵守以下原则：
1.努力分析清楚干扰来自何方、属于何种性质、有针对性地采取抗干扰的办法
2.应优先采用减少干扰源，其后考虑提高系统抗干扰能力的顺序原则
3.在采取的措施中，应考虑到费用少，效果好的综合指标，以实用为目的
4.干扰是不可能完全抑制的，考虑到一旦抗干扰失败，如何采取保护措施，使其影响小，是完全必要的
三、几种电磁干扰抑制措施
1.总体设计中的抗干扰措施
无论控制系统的规模如何，在总体设计时就应充分考虑系统的抗干扰措施，尽量提高它的抗干扰能力。例如在选择控制室的位置时，应避免在高电压、大电流、强辐射的工作环境中工作，如果必须在这种情况下工作，则应对机房或装置进行有效的屏蔽；又如电源，有条件的应采用单一供电回路，避免其它设备启停对电源的干扰。如果要采集的信号或控制的对象很远，应通过隔离的办法切断系统与外界在电路上的联系，并采用可靠的接地措施。另外，在具体电路设计上，还应注意提高系统抗干扰的能力。
2.信号隔离
在信号传输网络中，为了避免形成接地环路引入的电位差，同时也为了切断干扰噪音的通道，需要将输入和输出的信号与系统本体在电路上分开，我们把这种措施称之为信号隔离。采取信号隔离措施之后，系统的信号传输功能仍保持不变。信号隔离的方法很多，主要有开关量隔离法、光电耦合法、固态继电器法、隔离放大器法等等。
3.电源干扰的抑制
在自动控制系统中，来自电源的干扰占很大比例。在条件允许的情况下，可采用单独供电措施，同时为了防止电源进线受到工业现场以及其它各种干扰，应该尽量避开大的动力干线、干扰大的相线、可控硅装置的电源线等等。在具体运用中，还可以使用无耗电源(开关电源)、具有滤波功能的交流稳压电源、UPS 不间断系统等等。
4.数字滤波
在计算机实时控制和测量系统中，除了采用硬件措施来提高系统的抗干扰能力之外，充分利用计算机高速、大容量的特点，发挥软件的优势，保证系统不因干扰而停止工作，又满足工程所要求的精度和速度，采用数字滤波技术是一种经济、有效的方法，它可有效消除信号中的噪声和干扰。
5.软件容错
计算机由于干扰等原因，会使传送的数据和程序产生错误。所以发挥计算机软件优势，编制软件容错程序，通过信息冗余和时间冗余等达到克服干扰的目的，主要方法有：奇偶校验法、检查和法、多次读入及读出法、多存储区法、指令复执法、程序卷回法。
四、接地与屏蔽
接地与屏蔽是自动化系统抗电磁干扰的重要方式。
1.自动化仪表系统中“地”种类
从电路的观点来看，“地”是电位的参考点。在不同的系统中，参考点各不相同。但是，一个系统无论大小如何，必须有一个“地”作为电位参考点。它可以是大地，也可以不是大地。
如低压配电网是把大地作为配电网络的参考点，而在一些仪器和控制装置中，则往往把直流电源的负极性端作为“地”。在一个较大的微机控制和测试系统中，各部分自成一体，有几个相互独立的“地”，它们之间若要相互传送信息，必须把这些“地”连接起来，进行等电位连结。自动化仪表系统中的“地”主要有以下几种：
1.1机壳地，又称屏蔽地，使它和大地相处于相等电位可以避免机壳带电危及人身安全，也可以起到屏蔽外界干扰的作用。机壳地上一般都有较重的噪音。
1.2数字地，数字电路部分的等电位点例如微型计算机内的地线。这部分电路的电平较高(5~18V)，功率较大，又是脉冲性质的信号，因而地线上的噪音也较严重，达几十毫伏。
1.3模拟地，指一些传感器上的微弱信号地，它一般电平较低、功率小、信号变化也是渐变的，因而地线上较为平静。
1.4系统地，指系统的最终回流点，要求它应有一个稳定的电平，以消除各种回流电荷的影响。
2.抗干扰性接地与屏蔽的方法
从理论上讲，一个系统的所有接地点与大地之间应具有零阻抗，可以把各部分的参考点与“地”相连，但是实际上这是不可能的。所以需要进行抗干扰性接地，具体方法有：
2.1单点接地
单点接地连接办法可以消除因地电位差引起的干扰。为了减少公共电阻，接地线应尽量选的粗一些。最好使用汇流铜排，采用分别回流的方法接地。对于有多个机柜的控制系统，为了最大限度地避免公共阻抗耦合，可将机柜对地浮置，各柜接地点汇集到一点，然后接人大地。
2.2双层浮空加保护屏蔽
浮空又称浮接、浮置，它是把仪器的信号放大器的公共线既不接外壳，也不接地的抗干扰措施。双层浮空加保护屏蔽的方案就是建立在这个基础上的抗干扰措施。
2.3屏蔽接地
在测量和控制系统中，噪音主要是经由信号传输电缆引人的，所以使用屏蔽电缆是抑制噪音窜人的一个重要方法。但是，无论是对电场屏蔽还是磁场屏蔽都应使之正确接地，否则起不到屏蔽作用。由于信号源和接收电路有浮地和接地两种情况，所以屏蔽接地的方法也有几种不同的形式。
抗干扰设计论文范文第9篇
关键词：PLC系统；电磁信号；干扰
1.PLC应用系统电磁干扰源及其影响
在工业控制系统中，对PLC控制系统干扰信号主要有两种形式，即辐射型干扰及传导性干扰，其通过对控制系统的不同干扰途径，影响到系统的运行的可靠性。以下从这两方面出发，就影响PLC控制系统的干扰源展开讨论。
1.1.空间电磁辐射
PLC控制系统的工作环境中，不可避免会使用各种电气装置、通信网络等电磁辐射装置，另外自然界雷电现象也会形成电磁干扰信号。PLC系统在这种强电磁环境下，电路中的电容、电感等对电磁信号较敏感的元器件将因电磁感应而干扰控制系统的正常工作；另外空间的电磁辐射还可通过系统中的通信线路的电磁感应效应，对控制系统进行干扰。空间的电磁辐射干扰对PLC控制系统的干扰程度，受系统现场工作环境的约束，如现场电气设备的使用数量等，尤其是与频率相关，因而在进行抗干扰设计时，可从这方面出发。
1.2.PLC外接线干扰
PLC外接线对控制信号的干扰主要从电源及信号线引入，其属于传导型干扰模式，对工业生产现场的影响较大。
首先是电源干扰。因PLC控制系统受设备、现场作业环境等限制，其需依赖于电网供电，而电网在供电过程中，开关动作、设备启停等引起的谐波变化、电网短路暂态冲击等现象易在电网中形成脉冲信号，进而影响到电网的供电质量，干扰PLC系统的正常运行；另外，由于供电电网的覆盖范围广，因而会受所处空间的电磁干扰作用产生连续性的高频谐波信号，尤其在断开电网中的感性元器件时，其产生的瞬间电压峰值将远超于额定电压值，其脉冲功率对PLC的破坏是极其巨大的。
其次是信号线引入干扰。在PLC控制系统中，其通过各种信号传输线实现控制、通信功能，然而传输线在传输有效信号过程中，总会受到其他外界信号干扰。这种干扰主要通过两种方式作用于传输数据线：一种是利用变送器装置或是共用信号仪表的供电电源侵入的电网干扰模式；另一种是信号线在工作过程中，受空间辐射的电磁信号引起的感应造成的干扰，这种干扰方式对系统的影响作用是比较大的。因系统中的通信信号是上、下位机信息互换的重要内容，因而在干扰环境下，其将会造成输入、输出异常，并可能会引发误操作。
1.3.PLC系统本身干扰
PLC控制系统中的逻辑控制电路在通电下，相互间会产生电磁辐射信号，另模拟地与逻辑上的地信号间也会相互影响，这些都是PLC控制系统内部设计上存在的不足之处。然而相比与空间辐射及外接信号干扰作用，其对系统的干扰作用较弱。
2.PLC应用系统的抗电磁干扰措施
由于电磁信号无法消除，因而仅能从PLC系统本身或其附件上出发，提高系统的抗电磁干扰能力，具体的措施如下。
2.1.电源抗干扰设计
在PLC 控制系统中，电源是最为关键的元器件之一，上述中也提到电源干扰对控制系统的影响也是比较的大的，所以应加强电源的抗电磁干扰能力。在供电电源选择上，应首选供电稳定性高的供给电源，并在交流电源的输入端子前加上带有屏蔽作用的隔离变压器以及低通滤波器，以过滤掉高频干扰信号机谐波信号另外，电源线应优先考虑双绞线，从而减少外界干扰信号的入侵；此外，为保障电源系统供电的稳定性，可选择在线式UPS供电系统，因UPS系统抗电磁干扰能力强，供电更稳定。
2.2.接地抗干扰设计
在PLC控制系统中需进行接地设计，其可保证系统运行的安全性，同时也具有抗干扰作用。接地方式主要有浮地、直接接地及电容式接地等方式，因PLC控制系统的本身特性，宜采用直接接地方式，在多数系统中使用的多为并联一点式接地方式，各装置的中心接地点以各自的接地线与接地极连接；另外，接地线的选择应以粗线圈为主，从而可减少各电路部件间的地电势间的差值，降低地环电流对控制系统的干扰作用。
2.3.PLC系统的输入、输出抗干扰设计
为更好地提高PLC控制系统的抗干扰能力，在输入、输出连接线上可使用金属层（即屏蔽层）包裹的控制电缆，屏蔽层两端应进行接地处理，从而实现对干扰信号的屏蔽作用；为降低外部噪声信号对PLC控制系统的干扰作用，可在输入与输出间加入光耦合器，其通过光信号实现信息的传送，并利用输入端子的发光元器件以及输出端子的受光元器件，实现输入与输出信号的隔离。
2.4.软件抗干扰设计
PLC系统抗干扰设计不仅可从硬件上入手，也可通过软件设计提高系统的抗干扰性能。在软件方面，可使用数字式滤波方法，采集系统工作的模拟信号在A/D转换处理下变为离散型的数字信号，并送入到PLC芯片中，通过芯片中烧写的数字滤波程序将其中有效的信号提取出来，实现对系统的控制作用。
3.结束语
因工作现场环境的差异，其电磁干扰源及其主要干扰方式均存在不同之处。在进行PLC控制系统的抗干扰设计时，应充分结合现场工作环境，综合考虑各种干扰因素，然后合理地设计出PLC系统的抗电磁干扰方案，从而提高系统的抗干扰性能，保证PLC控制系统的可靠、稳定运行。
参考文献：
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抗干扰设计论文范文第10篇
【关键词】 短波 抗干扰 实战性 讨论
一、引言
在科技日益发展的今天，短波通信的方式有着作用距离远、价格适中、通信快速灵活、机动性较强等一系列优势，但是即使如此，短波作为通信方式的一种也存在一些缺点，其中抗干扰能力弱就是很大的弱点，这对于短波的应用与未来的广泛发展带来了不好的影响，在信息时代的今天，面对各种多样的电磁干扰问题，如何利用短波进行有效快捷的通信，如何有效的对抗干扰以及对于抗干扰技术的研究就成了当务之急，要想对抗干扰技术进行创新，也需要在实战演练之中得到新的经验，从而让短波技术在通信中有更好的适应能力，基于以上的问题本文提出了一些具体的方法与结论。
二、对短波抗干扰技术的方法的分析
短波抗干扰的方法是根据所受到的干扰的类型、方式，然后从技术的角度出发，实现有效的抗干扰方法，常用的抗干扰技术如：跳频技术、跳时技术、自适应天线技术、纠错编码与交织编码技术等等。一般的，抗干扰技术经常会在实战中得到综合的考验与运用。
1、短波中的频率合成技术。在短波技术中，频率的合成是很关键的技术之一，频率合成技术对电台的性能有着很大的影响，很多研究都表明，具有较大功率的短波平台对于低相噪与低杂散的设计是很苛刻的，反侦察技术就是明确短波中用到的频率以便找到合适的干扰方式与强度大小，对抗干扰来说，首先的任务就是使侦察的机会降到最小的几率。因此，技术设计的好坏将会影响到他的兼容，此外，短波的功率比较小的化，还会考虑到是否低功率的问题。
2、短波中的混合扩频技术。由于通信器件技术的不足因素的制约，所以在应用中都会受到限制，利用短波进行通信时，混合扩频技术会有所损失，而且对远近的效率也很难克服，利用短波这一技术时，通过跳频技术和混合扩频的方式，将前者与后者的优缺点相互补充，从跳频到直扩频，从跳时到直扩，从跳时再到跳频的转变，从而实现一种新型的抗干扰技术，即短波中的混合扩频技术方式。
3、短波中的非扩频类技术。短波中的扩频类抗干扰技术，通常是需要通过降低在发送时的功率、宽带占用率，以及在频率上实现抗干扰能力的增强，在短波中的非扩频抗干扰技术主要包括的有：交织编码和纠错编码、分集技术；无线电软件技术；猝发通信技术；自适应天线技术；干扰对消技术等等。短波中的非扩频类技术的运用，为以后的短波通信抗干扰的能力提供了技术上支持与保障。
三、短波抗干扰实战演练的结论
与抗干扰技术对应的是抗干扰方法的实战运用，在实战中，巧妙的使用抗干扰方法对提高效率有很大的影响，通常体现在通信反侦察能力等一些方面中。通过一些短波通信的方式，能得到下面的结论与成果。（1）发信的功率问题，在收到干扰后，加大了功率可以提高效能，但是频率的干扰也会更加明显。（2）互控与转信问题，在不同的方位与不同的距离下，受干扰的程度不尽相同，但是可以通过互控的方式达成通信，并且可以根据干扰的情况，实施转信还可以根据干扰的情况，实现互控与转信的运用。（3）不同的方式的抗干扰效果不同，比如：人工抗干扰能力比较强，信息的时效低，抗干扰能力与抗噪声干扰能力强。极低速就是抗干扰能力强，但是可以在中小干扰时可以随时保持通信的畅通，但是实效很低。
从当前技术来看，我国的短波通信发展在未来的很长时间里，都是很重要的手段。对于短波抗干扰类型的分析与干扰后的处理方法研究过后，短波通信中的各种方式都是为了提高通信的效率，现阶段，我国的短波通信技术还有一些问题，但是随着我国短波的发展紧随着信息时代与通信业务的发展潮流，并且采取必要的应用手段，以及安全技术与措施。相信在未来的日子里，短波通信的方式会发展的更好，有更加良好的发展前景。
四、总结
现代科技的迅速发展，不同新的技术都对短波抗干扰能力的提升赋予了新的生命，随着短波抗干扰应用的成熟，短波中存在的问题也慢慢得到有效的解答，所以，实现短波的长期发展将变为可能。总而言之，计算机通信技术的知识面十分的广泛，每一种通信技术都是非常的博大精深，本文对于短波的抗干扰的方法及应用，以及短波抗干扰在实战中的演练，并且通过实战对抗演练在对抗中得到了很多关于抗干扰的经验和结论，这对以后短波通信的发展打下了良好的坚实的基础。短波通信的健康与科学的发展，会大大促进我国的信息通信技术的快速发展。
参 考 文 献
抗干扰设计论文范文第11篇
关键词：锅炉；PLC控制系统；抗干扰；优化设计
中图分类号：TK223 文献标识码：A
随着社会的进步，科学技术也发生了翻天覆地的变化。可编程控制器（PLC）也越来越成为我们现实生活中广泛应用的一个具有科技含量的高技术。到了二十一世纪，特别是在近几年里，组态软件控制技术在我国的工业控制及自动化领域逐渐有了十分重要的地位，越来越多的自动控制行业的企业和公司对此技术产生了浓厚的兴趣，这也是我们现实生活中的一种新型的值得深入研究的技术。因为该技术除了电子信息方面的硬件之外，还包含计算机软件方面的知识，是一种综合性的边缘学科。
1 可编程控制器控制系统干扰源分析
大家都知道我们人类本身就生活在各种各样的有干扰因素的场类，如来之地球本身的北极南极磁场、地球本身也有重力场、生活在中电源也有电磁场等等，这些干扰因素对我们锅炉中的电磁设备本身就具有干扰。但是这些不是主要干扰源，PLC控制系统中的主要电磁干扰因素有这些。第一锅炉所在场地的耗电设备由于种类繁多，其开关电源也比较频繁，这样就会导致电源出现浪涌电源或浪涌电流。浪涌电流或浪涌电压对PLC电子器件损耗较大，给控制系统将会带来极大的危害。同时，这些浪涌电流或电压由于是瞬间造成的突变现象，也会产生电磁场，该磁场的瞬间出现也会对PLC控制系统造成干扰。第二自然环境中的辐射因素，对PLC控制系统电子元器件的干扰。众所周知我们生存的空间本身就有辐射元素，并且现在环境恶化严重，空间电磁场的污染也十分严重，这些空间辐射会产生感应电流，这感应电流通过PLC器件的外壳或导线形成电路，使得控制器的某些部位形成感应电流，从而会对PLC的控制系统形成威胁，损坏电子元器件。这种通过辐射产生感应电流伤害电子元器件的现象在干燥的冬季很容易产生，为了避免PLC电子元器件收到感应电流的破坏，一般会在锅炉的PLC控制系统中采用导线中接地来消除感应电流的影响。第三由于锅炉抗干扰系统中有导线接地，这样也会由于接地系统的混乱而产生新的干扰。PLC锅炉控制系统中接地的导线一般有屏蔽地线、交流地线、系统地线和保护地线四种。这四种接地导线功能都不一样，屏蔽地线主要是将电子元器件上的感应电流屏蔽掉，交流地线一般是用于屏蔽交流电产生的感应电场形成的感应电流，系统地线是屏蔽系统上面的静电等干扰源，保护地线一般是保护相应电子元器件或电子控制系统而设计的。但是由于使用人员对各种地线功能搅浑，很容易出现错误的接地现象，这样不断没有消除原有的干扰因素，还产生新的干扰信号，更使得PLC控制系统没有办法顺利工作下去。另外由于这四种接地线路接法的混乱，就会在接地附近产生地环流，从而会在地线上面产生不等电位分布。这样就会导致锅炉的PLC控制系统出现异常逻辑信号，导致数据混乱或死机现象频发。
2 锅炉可编程控制器控制系统的优化设计
市面上有许多稳压器，利用稳压器先对PLC控制系统的供电端口进行稳压，这样即使锅炉所在环境中有耗电器材频繁起停，也能通过稳压器来降低浪涌电流或浪涌电压造成的损耗，从而达到保护PLC控制系统的目的。因此，设计PLC锅炉抗干扰系统时，选用隔离性能良好的电源UPS来给PLC控制系统供电。
针对空间辐射所带来的干扰因素，我们可以采用四种措施来有效的预防、消除。由于空间辐射电磁波产生的电磁感应会产生感应电流，屏蔽感应电流可以通过在PLC控制系统的外壳上加上屏蔽层，将此屏蔽层的某一点接地。因为感应电流是由耦合而产生，那么我们将原来的普通导线换成具有屏蔽功能的导线，如采用屏蔽电缆、同轴电缆、光缆或双绞线就可以有效的防止耦合，也就可以预防产生感应电流的干扰。因为信号地线与机壳接地，我们可以改变这种方式而采用信号地与机壳、大地浮空的浮地方式，使得PLC控制系统的电路与机壳或大地之间无直流电流方面的联系，从而加大信号地与其他物质的阻抗，达到阻断干扰电流的电路之目的，实现抗干扰优化的设计。另外在PLC控制系统的信号通道中设置一些必备的滤波器，也可以通过过滤消除不稳定因素所造成的干扰。
信号通道的抗干扰措施我们可以采用通道隔离技术、屏蔽技术来进行处理。对于信号的系统通道，我们根据其测控点离控制中心很远的特点，可以对数字量通道采用光电耦合器、继电器等电子元器件进行隔离，再辅以施密特、RC等滤波、整形电路来进行滤波整形可以很好的消除干扰，而对于模拟量来说就采用线性光耦、隔离变压器、隔离放大器、差动放大电路技术消除干扰因素。当输入、输出通道有感性负载时，对交流负载可以在线圈两端并联RC吸收电路，而对于直流输入信号可以采用并接续流二极管电路来消除因电路信号的突变而产生感应电势的不良影响。整个PLC锅炉抗干扰控制系统设计如图1所示。
在这个PLC锅炉抗干扰系统设计框图中，主要使用了FX2N-48MR PCL芯片作为控制系统的主要处理程序核心，整个设计框架中有故障设置面板、燃烧控制面板、锅炉的水位控制面板等部件，如果出现异常现象，系统设计的蜂鸣器就会发出异响，提示报警。
3 PLC抗干扰控制系统在锅炉中的应用
根据前文所分析，采用优化抗干扰设计技术，选择有较高抗干扰能力隔离性能良好的采用浮地技术的PLC控制系统。根据选用我国指定的抗干扰标准(GB/T13926)，选择恰当的PLC控制系统。同时在使用该控制系统时注意PLC的输入、输出方式，设计实施时采用高可靠性的电子元器件，对直流与交流型号分别采用各自的电缆，对于系统的输入、输出信号线使用屏蔽电缆，同时将屏蔽电缆在输入、输出一侧悬空，在控制一侧接地。通过优化设计出的抗干扰PLC控制系统在某锅炉厂使用具有良好的效果，性能稳定，运行正常，取得了良好的社会效应。
参考文献
[1]王兴姣，傅强，耿捷.管道SCADA系统在河间蒸汽锅炉中的应用[J].仪器仪表用户，2011，(02).
[2]刘国华.基于PLC和FCS集中供热锅炉控制系统设计[J].电力科学与技术学报，2011，(02).
抗干扰设计论文范文第12篇
论文关键词:微机保护故障抗干扰
论文摘要:文章结合笔者多年实际工程经验,介绍了我国微机继电保护技术的特点,针对目前我国微机保护的常见故障和抗干扰技术进行了分析,对微机继保未来的发展提出了相关看法。
继电保护技术主要是针对电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响,其重要性可见一斑。
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
本文根据笔者多年实际工程经验分析一下电力系统微机继电保护技术的技术特点、现状和发展趋势。
1.主要技术特点
研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点如下[1]:
(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。
(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。
(4)简洁可靠地获取信息,通过串行口同PC通信就地或远方控制。
(5)采用标准的通信协议(开放的通信体系),使装置能够同上位机系统通信。
2.常见故障分析
(1)硬件故障
主要有:按键失灵、显示屏显示不正常、插件损坏等等。
可能的原因有:运行时间太久使得按键机械部分接触不良导致按键失灵,或者是设备内部连接线损坏导致按键失灵;显示屏液晶面板受潮或受到损坏,显示芯片损坏;插件问题可能是插件电路电容长时间运行损坏,电源芯片损坏等原因造成。
(2)软件故障[1]
某变电所主变压器采用的是WBZ-1201D,保护运行时,所有报告均由人机对话模件收集显示或打印机输出。在运行过程中,出现过这种情况而无法解决:保护屏上显示“有报告”,但人机对话模件上未显示“报告”内容,且打印机亦未工作。
(3)安装问题[2]
安装保护设备时要注意防高压。安装时要找厂家协商,在保护装置入口或适当的地方安装防高压装置,防止高压电窜入低压回路,烧毁插件板。鹤矿热电厂就曾烧坏过三个插件板。
在二次回路接线时要将电流互感器的二次接线和微机保护内的二次接线一并考虑,否则可能出现电流互感器二次开路现象。有时厂家来的高压开关柜电流互感器的内部接线已经完成,但个别出现反极性的情况,进而出现保护误动,所以在调试时开关柜内部接线也应检查。
3.抗干扰
继电保护的抗干扰是指继电保护装置在投入实际运行时,既不受周围电磁环境的影响,又不影响周围环境,并能按设计要求正常工作的能力。
按干扰的形态可分为共模干扰、差模干扰两种。共模干扰发生于保护装置电路中某点各导线对与接地或外壳之间的干扰;差模干扰是发生在电路各导线之间的干扰,是与信号传递途径相同的一种干扰。保护装置接收这种干扰的能力和接收信号的能力完全相同。
按干扰的危害性可分两种,一是引起保护装置不正确动作的干扰,低频差模常属于这一类。二是引起设备损坏的干扰。由于高压网络的操作或雷电引起的高频振荡,最容易造成保护装置元件和二次回路的损坏。这种干扰常属于共模干扰。
减少各种干扰对继电保护或其它二次设备影响,可以考虑采取以下措施。
(1)硬件抗干扰
屏蔽和隔离相结合。电磁屏蔽是通过切断电磁能量从空间传播的路径来消除电磁干扰的。保护柜用铁质材料做成,以实现对电场和磁场的屏蔽,在电场很强的场合,可以考虑在铁壳内加装铜网衬里或用铝板做屏蔽体。隔离既可使测控装置与现场保持信号联系,又不直接发生电的联系。
(2)软件抗干扰
接入RC滤波器。对于微机保护,在印制板布线设计时应使强、弱信号电路之间有一定的距离,避免平行,在每芯片的电源与零序之间应加抗干扰电容,在交流和直流入口处应接入RC滤波器等。
对外部二次回路的设计采取必要的抗干扰措施。如降低干扰源和干扰对象之间的耦合电容和电感;降低屏蔽层的阻抗值;降低二次回路附近的电气值等等。
此外,保护装置的模拟输入量之间存在着某些可以利用的规律。如果由于干扰导致输入采样值出错,可以取消不能通过检查的采样值,等干扰脉冲过去,数据恢复正常后再恢复工作。
4.微机保护的发展
微机保护装置在国内应用已有近二十年历史了,微机保护产品的发展也经历了几代,可以说,无论是国际品牌或国内知名厂家,其保护产品从原理到生产技术都已经非常成熟了。但是这些微机继保装置还是或多或少的存在一些缺陷,时代的发展,技术的进步,对微机保护也提出了更高的要求。
(1)更趋自动化、智能化
随着我国智能电网概念的提出和相关技术标准的制定,智能电网相应配套的关键技术和系统也需要加快研发速度。
对于继电保护技术来讲,一方面,可以深入挖掘智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等在微机保护方面的应用前景,将技术转化为生产力,以解决常规技术难以解决的实际问题。
(2)提高微机保护的设备管理和事件记录功能
现在的微机保护,除了应完成保护、测控、通信一体化功能外,还应能提供被保护设备的日常管理和事件记录。这些设备管理包括断路器的分闸、合闸次数,累计故障次数、断路器动作时间监视、断路器开断电流水平,断路器触头寿命、设备累计停电时间、设备累计运行时间、设备检修记录、分区段平均负荷电流、日最大负荷电流、日平均负荷电流、累计电度等。对变压器保护测控装置,如果有油温、压力等模拟量接入,还可进一步监视变压器的其它运行工况。
5.结语
随着我国智能化电网建设的一步步深入,变电站综合自动化技术的提高,数字式微机测控保护装置逐渐取代了传统模式,同时由传统的保护、测控单一实现方式向整合型转化即在同一平台上实现微机保护、测量监控及设备的管理和传动。
可以预见,未来的微机保护系统将会使更加人性化、自动化、智能化,将会为确保我国电力系统的安全稳定运行,确保国民经济的快速持续增长发挥更大的作用。
参考文献:
抗干扰设计论文范文第13篇
【关键词】at89c51单片机；温度控制系统；抗干扰研究
0 引言
本电炉烤箱温度控制系统采用atmel 公司推出的at89c51 单片机为控制部件，它是一个低功耗、高性能的cmos 八位单片机，兼容标准mcs-51 指令系统。由于本系统的控制程序不大，能将控制程序写入单片机内自带的4kbflashrom 中，不必再扩展rom。这样使得控制系统的设计极其方便，元件少，结构简单，系统反应快。价格经济。同时也存在其不足的方面，稳定性能不太理想，可能受现场环境干扰而降低温度控制的精度，这就要求我们对其干扰来源认真分析研究，进而改进抗干扰设计，使其充分体现系统的优点，抑制干扰，加强系统的稳定性和可靠性。
1 单片机温度控制系统干扰来源的分析
1.1 根据单片机温度控制系统所处的工作环境，干扰源可以分为如下几种
1）自然界干扰源：极端天气温度剧烈变化，地磁场的变化、空中风雨雷电交加，造成系统工作电源波动与控制信号异常。2）系统周边的干扰：周边有大功率电器运行如中频炉，晶闸管、大功率发射机、大功率逆变电源等可能形成磁和电干扰。3）系统本身的干扰：系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。电感性大的设备在启停的过程中造成系统工作电源电压畸变，干扰单片机正常运行。4）系统传感器信号太微弱容易造成干扰误差：微弱传感器模拟信号需要高倍放大的电路和高精度a/d变换电路，受到内外干扰后数据采集出现大的误差。
1.2 干扰信号进入系统的耦合途径
1）传导耦合：通过导体（导线）将噪声耦合进电路中。最典型的例子是噪声通过电源线传入电路。2）公共阻抗耦合：来自不同电路的电流流经一个公共阻抗时，就会产生公共阻抗噪声耦合。3）电磁场耦合：只要电荷发生移动，所有的电路元件、导线都会辐射电磁场，存在来自发射源的辐射。近场时，分别考虑电场和磁场；远场时，电磁联合辐射。4）电容耦合：噪声源与扰电路之间存在着电容通路。显然，这种电容一般不是人为加上的，而是二者之间的分布电容。干扰脉冲或其他高频干扰会经过分布电容耦合到电子线路中。5）电磁耦合：由于两电路之间存在互感而产生的，一个电路中电流的改变引起磁交链而耦合到另一电路。 6）共地阻抗耦合：干扰源在零线接到上产生的压降被接收电路接收。
2 单片机温度控制系统的抗干扰的研究
2.1 系统电源抗干扰措施
1）选用供电比较稳定的进线电源，单片机控制系统的电源进线选用比较稳定的交流电源线，不将控制系统接到负载变化大、晶闸管设备多或者有高频设备的电源上。2）利用干扰抑制器消除尖峰干扰。3）为了抑制电网电压的波动采用交流稳压器稳定电网电压。提高计算机控制系统的稳定性，低通滤波器是为了滤除电网中混杂的高频干扰信号，保证50hz基波通过。4）利用ups保证不中断供电。电网瞬间断电或电压突然下降等掉电事件会使计算机系统陷入混乱状态，对于精度要求高的单片机控制系统，采用ups向系统供电，如果交流供电中断，系统中的断电传感器检测到断电后就会将供电通路切换到电池组，从而保证流入计算机控制系统的电流不因停电而中断。逆变器能把电池直流电压逆变到正常电压频率和幅度的交流电压，具有稳压和稳频的双重功能，提高了供电质量。5）为了进一步抑制来自于电源方面的干扰，在直流电源侧也要采用相应的抗干扰措施。交流电源变压器的屏蔽，把高压交流变成低压直流的简单方法是用交流电源变压器。将电源变压器的一、二次绕组分别加以屏蔽，一次绕组屏蔽层与铁心同时接地。
2.2 系统串模干扰的抑制
1）双绞线做信号引线，双绞线是由两根互相绝缘的导线扭绞缠绕组成，为了增强抗干扰能力，可在双绞线的外面加金属编织物或护套形成屏蔽双绞线。2）引入滤波电路。根据串模干扰频率与被测信号频率的分布特性，可以选用具有低通、高通、带通等滤波器。其中，如果干扰频率比被测信号频率高，则选用低通滤波器；如果干扰频率比被测信号频率低，则选用高通滤波器；如果干扰频率落在被测信号频率的两侧时，则需用带通滤波器。
2.3 系统共模干扰的抑
1）变压器隔离，利用变压器把现场信号源的地与计算机的地隔离开来，也就是把“模拟地”与“数字地”断开。被测信号通过变压器耦合获得通路，而共模干扰电压由于不成回路而得到有效的抑制。 2）光电隔离，利用光耦隔离器的开关特性，可传送数字信号而隔离电磁干扰，即在数字信号通道中进行隔离。开关量输入信号调理电路中，光耦隔离器不仅把开关状态送至主机数据口，而且实现了外部与计算机的完全电隔离。
2.4 接地系统的抗干扰
1）单点接地与多点接地，根据接地理论分析，低频电路应单点接地，这主要是避免形成产生干扰的地环路；高频电路应该就近多点接地，这主要是避免“长线传输”引入的干扰。一般来说，当频率低于1mhz时，采用单点接地方式为好；当频率高于10mhz时，采用多点接地方式为好；而在1～10mhz之间，如果采用单点接地，其地线长度不得超过波长的1/20，否则应采用多点接地方式。本单片机控制系统，信号频率大多小于1mhz，所以通常采用单点接地方式。2）输入系统的接地，在计算机控制输入系统中，传感器、变送器和放大器通常采用屏蔽罩，而信号的传送往往使用屏蔽线。对于屏蔽层的接地也应遵守单点接地原则。这样单点接地是为了避免在屏蔽层与地之间的回路电流，从而通过屏蔽层与信号线间的电容产生对信号线的干扰。一般输入信号比较小，而模拟信号又容易接受干扰。因此，对输入系统的接地和屏蔽应格外重视。3）印制线路板的地线抗干扰措施，系统的ttl与cmos器件的地线要呈辐射状，不形成环形。地线越加宽越好。旁路电容的地线不能长，应尽量缩短。4）大电流的零电位地线应尽量宽，而且必须和小信号的地分开。5）主机外壳接地，机芯浮空，为了提高计算机系统的抗干扰能力，将主机外壳作为屏蔽罩接地，抗干扰能力强。
3 结论
由于对at89c51单片机控制的电炉烤箱温度控制系统的抗干扰问题进行了深入研究，并且根据本温度控制系统的实际工作环境进行了清晰分析，制定出一套完整的抗干扰设计，保证了系统硬件和程序的可靠运行，电炉烤箱温度控制的精度和稳定性达到实际应用的要求，所以，本抗干扰设计在单片机控制方面有一定的应用前景。
【参考文献】
[1]李明学，等.计算机控制技术[m].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.
[2]范立南，李雪飞，尹授远.单片微型计算机控制系统设计[m].北京：人民邮电出版社，2004.
抗干扰设计论文范文第14篇
【关键词】单片机 问题 硬件 软件
20世纪80年代初期，单片机开始进入人们的视线。近30多年来，单片机普遍应用于工业领域中，各个领域中基本上都能看到单片机的踪迹。然而由于工作环境或是外界干扰等问题，单片机在应用中也暴露了很多问题，影响其运行的可靠性和准确性，并给工业生产造成严重损失。基于此，本文就单片机在实际应用过程中存在的一些常见问题进行分析论述，以提高单片机的运行效率，减少生产成本。
1 抗干扰问题
单片机在运行过程中，由于受到外界干扰，如放电干扰、高频振荡、电磁信号影响等，很容易造成程序运行紊乱，或是硬件控制失灵，数据采集误差较大等问题，严重影响着其运行的稳定性和可靠性。因而使单片机具备更好的抗干扰性能，保证单片机有效稳定运行，是设计者在设计单片机系统时需要注意的重要问题。而干扰信号对单片机产生影响是通过其I/O口进入，在通常情况下，提高单片机的抗干扰性能，主要是从硬件和软件方面着手。
硬件上抗干扰，是从电路上直接将干扰除去。即在电路设计上加上电路用以减弱或是消除干扰信号，由于干扰信号不同，则电路设计也会有所改变。针对对电源波动较敏感的单片机，选取电源稳压块，采用0.01μF滤波旁路电容，以去除耦合影响。如图1所示；而对于系统上电或是下电时，在未对单片机做处理时，其电压会从0突增到工作电压，此时系统处于超不稳定状态，程序也会乱跑，而这种情况在实际使用中，是绝不允许的。出于对系统的保护作用及延长其使用寿命，此时需用上电延时复位电路，令单片机在工作电压变得稳定后工作正常。
另外一种抗干扰方式是利用软件实现，即人为地添加程序以过滤干扰信号，进而更一步地强化单片机的抗干扰能力。首先是指令冗余抗干扰，其是在进行抗干扰系统设计实现过程中，在系统程序流关键地方以及系统运行工作到具有决定作用的指令执行处，人为地加入一些空操作指令，即NOP指令。在单片机应用系统程序运行到某个单字节指令上时，在这里添加的空操作指令NOP，使得原本应作为操作数使用的指令失效，同时也避免了改变操作数的情况；也可利用软件陷阱抗干扰技术实现抗干扰能力，其主要是通过引导设置软件陷阱的抗干扰因子，避免和控制系统程序运行中存在的干扰因素，因而使得系统稳定可靠地运行。在这里，系统软件中的陷阱主要是系统程序中的一个引导指令，这个引导指令可以在系统程序运行过程中，强制性地捕获系统程序中乱飞的程序段，并将捕获所得程序引导至错误处理程序或者是复位地址处，从而对于系统程序的安全可靠运行进行保证。
2 可靠性方法
单片机系统的功能性设计是在理论基础上完成的，然而在实际的工作环境中，由于各方面因素的制约，其工作性能并不能充分发挥，因而系统的可靠性设计就尤为重要。系统的可靠性由自身的软硬件与其所处的工作环境综合决定，因而在设计分析时，也是从这两点出发。
硬件上主要是考虑系统运行的稳定性，减少或避免外界的干扰，其方法参考上述提到的抗干扰技术，另还可以放入抑制高频的电感，以避免高频信号从电源或是地线引入；使用隔离或屏蔽方法，利用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开，一方面使杂乱信号不得进入单片机系统，另一方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。而屏蔽则是针对空间环境中各种辐射可能会给系统带来的干扰。
在软件方面，除了上面提到的指令冗余外，另在系统启动运行时，开始执行开机自检程序，实时检测单片机各个模块的运行使用情况。当检查内容均为正常状态时，程序才能顺利地往后依次运行，一旦出现异常情况便进行相应的措施处理。开机自检项目主要有对RAM、ROM、I/0口状态及其他接口的检测；另外可利用单片机自带的“看门狗”，记录程序运行情况，一旦单片机由于程序由于某个原因乱飞，某一程序段持续进入死循环模式，此时便可利用看门狗程序发出复位信号，单片机复位，程序也会回到起始位置开始执行。
3 程序出轨问题
程序在其运行过程中，由于会受到随机的干扰，正常的逻辑执行顺序将被打破，因而造成程序卡死或是陷入死循环的后果，其主要特征是某个数据码或是指令码，因受干扰而发生跳变使程序运行出轨，进而使得整个单片机应用控制系统失效，这很可能会给设备生产带来隐患，更可能会危及到整个系统是否能安全稳定执行。
程序出轨问题可采用上述使用“看门”狗解决，待出现不正常时，程序自动跳回到执行入口地址；另外，可使用定时中断方式对程序进行监测，定时器在程序运行正常阶段不会产生中断。而当程序出现异常时，触发中断，进而中断服务程序执行使系统复位。另外还可通过硬件电路对程序进行监测，使其恢复正常复位，系统周期性地向端口提供高低电平，一旦程序出现异常或是乱飞，则触发单稳态触发器，继而实现了系统的自动复位.。
由于单片机不如计算机运行功能强大，其在使用过程中受外部影响较大，继而其存在的问题也是不可预测的。本文主要是针对单片机应用中比较常见的问题加以论述，对单片机系统中基本上会存在的抗干扰问题、可靠性问题及程序出轨问题加以说明，使得单片机系统运行更稳定、可靠、高效率，同时也降低生产成本，提高工作效率。另外抗干扰、可靠性的提高及程序出轨问题间，各因素间都是相互影响相互制约的，在不同的工作环境下均可得到一个稳定可靠的单片机控制系统。
参考文献
[1]张军，胡孝昌.单片机应用系统抗干扰技术的研究[J].计算机量与控制，2006（03）.
[2]王幸之，王雷，钟爱琴等.单片机应用系统电磁干扰和抗干扰技术[M].北京航空航天大学出版社，2006.
[3]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2003.
作者简介
翁鹏飞（1994-），男，汉族，江西省上饶市人，四川大学电子信息学院学生，研究方向为通信工程。
邱月阳（1992-），男，汉族，四川省资中人，四川大学电子信息学院学生，研究方向为通信工程。
抗干扰设计论文范文第15篇
【关键词】at89c51单片机；温度控制系统；抗干扰研究
0 引言
本电炉烤箱温度控制系统采用atmel 公司推出的at89c51 单片机为控制部件，它是一个低功耗、高性能的cmos 八位单片机，兼容标准mcs-51 指令系统。由于本系统的控制程序不大，能将控制程序写入单片机内自带的4kbflashrom 中，不必再扩展rom。这样使得控制系统的设计极其方便，元件少，结构简单，系统反应快。价格经济。同时也存在其不足的方面，稳定性能不太理想，可能受现场环境干扰而降低温度控制的精度，这就要求我们对其干扰来源认真分析研究，进而改进抗干扰设计，使其充分体现系统的优点，抑制干扰，加强系统的稳定性和可靠性。
1 单片机温度控制系统干扰来源的分析
1.1 根据单片机温度控制系统所处的工作环境，干扰源可以分为如下几种
1）自然界干扰源：极端天气温度剧烈变化，地磁场的变化、空中风雨雷电交加，造成系统工作电源波动与控制信号异常。2）系统周边的干扰：周边有大功率电器运行如中频炉，晶闸管、大功率发射机、大功率逆变电源等可能形成磁和电干扰。3）系统本身的干扰：系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。电感性大的设备在启停的过程中造成系统工作电源电压畸变，干扰单片机正常运行。4）系统传感器信号太微弱容易造成干扰误差：微弱传感器模拟信号需要高倍放大的电路和高精度a/d变换电路，受到内外干扰后数据采集出现大的误差。
1.2 干扰信号进入系统的耦合途径
1）传导耦合：通过导体（导线）将噪声耦合进电路中。最典型的例子是噪声通过电源线传入电路。2）公共阻抗耦合：来自不同电路的电流流经一个公共阻抗时，就会产生公共阻抗噪声耦合。3）电磁场耦合：只要电荷发生移动，所有的电路元件、导线都会辐射电磁场，存在来自发射源的辐射。近场时，分别考虑电场和磁场；远场时，电磁联合辐射。4）电容耦合：噪声源与被干扰电路之间存在着电容通路。显然，这种电容一般不是人为加上的，而是二者之间的分布电容。干扰脉冲或其他高频干扰会经过分布电容耦合到电子线路中。5）电磁耦合：由于两电路之间存在互感而产生的，一个电路中电流的改变引起磁交链而耦合到另一电路。 6）共地阻抗耦合：干扰源在零线接到上产生的压降被接收电路接收。
2 单片机温度控制系统的抗干扰的研究
2.1 系统电源抗干扰措施
1）选用供电比较稳定的进线电源，单片机控制系统的电源进线选用比较稳定的交流电源线，不将控制系统接到负载变化大、晶闸管设备多或者有高频设备的电源上。2）利用干扰抑制器消除尖峰干扰。3）为了抑制电网电压的波动采用交流稳压器稳定电网电压。提高计算机控制系统的稳定性，低通滤波器是为了滤除电网中混杂的高频干扰信号，保证50hz基波通过。4）利用ups保证不中断供电。电网瞬间断电或电压突然下降等掉电事件会使计算机系统陷入混乱状态，对于精度要求高的单片机控制系统，采用ups向系统供电，如果交流供电中断，系统中的断电传感器检测到断电后就会将供电通路切换到电池组，从而保证流入计算机控制系统的电流不因停电而中断。逆变器能把电池直流电压逆变到正常电压频率和幅度的交流电压，具有稳压和稳频的双重功能，提高了供电质量。5）为了进一步抑制来自于电源方面的干扰，在直流电源侧也要采用相应的抗干扰措施。交流电源变压器的屏蔽，把高压交流变成低压直流的简单方法是用交流电源变压器。将电源变压器的一、二次绕组分别加以屏蔽，一次绕组屏蔽层与铁心同时接地。
2.2 系统串模干扰的抑制
1）双绞线做信号引线，双绞线是由两根互相绝缘的导线扭绞缠绕组成，为了增强抗干扰能力，可在双绞线的外面加金属编织物或护套形成屏蔽双绞线。2）引入滤波电路。根据串模干扰频率与被测信号频率的分布特性，可以选用具有低通、高通、带通等滤波器。其中，如果干扰频率比被测信号频率高，则选用低通滤波器；如果干扰频率比被测信号频率低，则选用高通滤波器；如果干扰频率落在被测信号频率的两侧时，则需用带通滤波器。
2.3 系统共模干扰的抑
1）变压器隔离，利用变压器把现场信号源的地与计算机的地隔离开来，也就是把“模拟地”与“数字地”断开。被测信号通过变压器耦合获得通路，而共模干扰电压由于不成回路而得到有效的抑制。 2）光电隔离，利用光耦隔离器的开关特性，可传送数字信号而隔离电磁干扰，即在数字信号通道中进行隔离。开关量输入信号调理电路中，光耦隔离器不仅把开关状态送至主机数据口，而且实现了外部与计算机的完全电隔离。
2.4 接地系统的抗干扰
1）单点接地与多点接地，根据接地理论分析，低频电路应单点接地，这主要是避免形成产生干扰的地环路；高频电路应该就近多点接地，这主要是避免“长线传输”引入的干扰。一般来说，当频率低于1mhz时，采用单点接地方式为好；当频率高于10mhz时，采用多点接地方式为好；而在1～10mhz之间，如果采用单点接地，其地线长度不得超过波长的1/20，否则应采用多点接地方式。本单片机控制系统，信号频率大多小于1mhz，所以通常采用单点接地方式。2）输入系统的接地，在计算机控制输入系统中，传感器、变送器和放大器通常采用屏蔽罩，而信号的传送往往使用屏蔽线。对于屏蔽层的接地也应遵守单点接地原则。这样单点接地是为了避免在屏蔽层与地之间的回路电流，从而通过屏蔽层与信号线间的电容产生对信号线的干扰。一般输入信号比较小，而模拟信号又容易接受干扰。因此，对输入系统的接地和屏蔽应格外重视。3）印制线路板的地线抗干扰措施，系统的ttl与cmos器件的地线要呈辐射状，不形成环形。地线越加宽越好。旁路电容的地线不能长，应尽量缩短。4）大电流的零电位地线应尽量宽，而且必须和小信号的地分开。5）主机外壳接地，机芯浮空，为了提高计算机系统的抗干扰能力，将主机外壳作为屏蔽罩接地，抗干扰能力强。
3 结论
由于对at89c51单片机控制的电炉烤箱温度控制系统的抗干扰问题进行了深入研究，并且根据本温度控制系统的实际工作环境进行了清晰分析，制定出一套完整的抗干扰设计，保证了系统硬件和程序的可靠运行，电炉烤箱温度控制的精度和稳定性达到实际应用的要求，所以，本抗干扰设计在单片机控制方面有一定的应用前景。
【参考文献】
[1]李明学，等.计算机控制技术[m].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.
[2]范立南，李雪飞，尹授远.单片微型计算机控制系统设计[m].北京：人民邮电出版社，2004.
[3]李功，编.单片机应用系统抗干扰技术 [m].北京：机械工业出版社，1998.
