军事短波通信抗干扰措施

军事短波通信抗干扰措施
军事短波通信抗干扰措施

【摘要】短波电台是部队通信装备中应用最多的设备,针对日益复杂的电磁应用环境和通信对抗挑战,本文从技术和使用角度阐述了电台通信抗干扰的几点措施。

【关键词】短波电台通信抗干扰

短波通信通常是指利用波长为100―10m (频率为3―30mhz)的电磁波进行的无线电通信。目前也有把中波的高频段(1.5―3mhz)归到短波波段中去,所以现有的许多短波通信设备,其波段范围往往扩展到1.5―30mhz。在许多国家,也把短波通信认为是高频(hf)无线电通信。

多年来,短波通信被广泛地用于政府、军事、气象、商业等部门,用以传送语言、文字、图像、数据等信息。尤其在军事部门,它始终是军事指挥通信的重要手段之一,是军事指挥决策部门与下级所属单位有效沟通和信息传递的重要工具,也是构建我军c4i指挥体系的重要环节,在现代日益复杂的战场环境下,如何提高电台抗干扰能力,保护己方通信畅通尤为迫切。

一、短波通信干扰类型

能够对设备形成干扰的前提是在时间域对齐,频率域对准,空间域相同,能量域足够,这是干扰的总体原则,具体到各个干扰样式和原理,则有不同的表现形式,通信干扰主要有以下几种类型:

以上几种干扰措施是以前常用的干扰方式,随着通信设备的发展,有些干扰方式现在已基本不再使用,比如单频干扰或窄带连续波干扰,随着军事电台大量采用抗干扰措施,现在已少见单频电台干扰,但宽带噪声干扰、多音干扰和脉冲干扰、扫频干扰仍然应用较多。

此外,为了对抗跳频扩频通信、直接伪码序列扩频通信和混合扩频通信抗干扰能力强的新体制通信系统,出现了一些新的通信对抗技术样式,如宽带拦阻式干扰、跟踪引导式干扰、快速转发式干扰、部分频带噪声干扰等。这些新的干扰样式必须引起我们足够的重视,寻扎相应的对抗策略。

二、短波通信抗干扰技术

通信抗干扰技术的体系、方法、措施可分为4类:

(1)以扩频技术为主的频域抗干扰技术,如直接序列扩频( ds-ss),其关键参量是时间函数的相位;跳频( fh)的关键参量是时间函数的载频;ds/ fh混合扩频技术;自适应选频技术,当通信信道干扰严重时,通信双方同时改换到最优化频道;自适应频域滤波技术。其中,跳频技术是目前军事通信抗干扰技术中应用最广泛、最有效措施之一,其原理是信息码同伪随机码模相加后,去离散地控制射频载波振荡器输出频率,使发射信号的频率随伪码的变化而跳变。跳频技术抗干扰能力得益于信号载波频率在很宽的频带内跳变,使干扰方难以跟瞄,但其瞬时带宽同定频一样。现阶段,中高速跳频技术仍是对付跟踪(引导)式和宽带阻拦式干扰的有效措施。有效提高跳频抗干扰效率的方法是:提高跳频速率、加大跳频带宽、变速跳频、适当增加跳频组网数目。跳频带宽宽,可跳频道数多,抗干扰能力就愈强。对于宽带阻拦式干扰来说,干扰效率与干扰的带宽成正比。例如对于10mhz中频带宽,信道间隔25 khz,共400信道,当干扰机对该跳频台实施10 mhz拦阻式干扰时,干扰功率平分在400个信道上,干扰强度仅为定频干扰的1/ 400。若带宽再增加,抗干扰力会更强。当前,跳频通信电台朝着跳频速率更快,跳频带宽更宽、智能化跳频的方向发展。

(2)以自适应时变和处理技术为主的时域抗干扰技术,含猝发通信、低速率通信技术、跳时(th)技术、自适应信号功率管理技术。跳时就是一种时分信道,用伪随机码随机选择信道工作时间,可视为一种伪码调制系统,它具有很好的远近效应一致性,模拟和数字体制都可使用。跳时的优点是用时间的合理分配来避开干扰,干扰机必须连续发射才可能收到效果,增大了干扰代价,也就具有一定的抗干扰能力。猝发通信是首先将正常速率的信息存贮

起来,然后在某瞬间以10~ 100倍或更高于正常速率的速度猝发;接收机则是将信息记录下来后,按正常速率恢复出原信号。猝发通信具有随机性和短暂性,是一种有效的抗干扰措施;功率自适应控制是根据干扰信号电平的高低来调整发射机的输出功率,使输出信号电平随干扰信号电平变化而变化,这样既节省信号功率,又能压制干扰信号,同时降低对友邻电台的干扰。

(3)以自适应调零天线为主的空域抗干扰技术,含高增益、低旁瓣、窄波束定向天线技术;自适应调零天线技术;多波束天线技术和空间分集技术等。自适应调零天线是采用空间信号处理技术,通过控制相控阵天线单元的距离和天线电流的相位,使天线方向图的波瓣零点对准干扰方向,而使最大方向主波束对准接收信号方向,其本质是一种自动调节天线方向图的空间滤波器。自适应调零天线技术具有很强的抗干扰能力,能有效对抗不同形式的干扰,如宽带干扰、窄带干扰、同频干扰、邻道干扰。自适应信道选择技术同自适应跳频技术相类似,是实时监测信道特性和质量,及时准确地发现敌对方施放的电子干扰种类和特性,迅速采取相应的抗干扰措施;或者遇到干扰时,自动切换到最佳信道或次最佳信道上继续进行通信。在海湾战争中,美军在一些战术无线电台上配置了战场频率管理模块,例如an/ t rq-35( v )、an/ trkq-42(v)战场频率管理系统,正是这些系统和模块支撑着短波通信电台网,使之能根据战场电磁环境变化,自适应地选择信道,加强了短波电台在战场上的地位和作用,保障了战术通信链路的畅通。

(4)综合抗干扰技术。电子对抗技术的发展,促进干扰和抗干扰的水平越来越高,为了保障通信链路畅通,新一代通信装备普遍采用集多种抗干扰措施于一身的综合抗干扰技术,如综合使用跳频、扩频技术、自适应天线、信息加密技术,信息加密、猝发通信技术等,使其具有综合抗干扰能力。

此外,通信电台组网技术也是抗干扰的重要技术途径之一。

三、短波通信战术抗干扰措施

为了应付日益复杂的通信电磁环境,在研制短波通信设备时应该尽量使用先进的抗干扰技术,与此同时,为防止敌方侦测到我方通信信号,应该采取积极的通信反侦察战术措施对于通信抗干扰来说也十分必要,这些措施主要包括:缩短跳频电台的发信时间,减小跳频信号被侦察到的概率;在满足作用距离的前提下,尽可能采用小天线或定向天线,利用电台的低功率档工作;采用无线电佯动或欺骗等。

四、结束语

本文针对短波通信技术的发展,综述了目前常用的一些干扰技术,并且针对这些干扰技术,从技术层面和应用管理的角度阐述了短波通信抗干扰的一些技术和战术措施。

外军通信抗干扰发展趋势

外军通信抗干扰发展趋势 1、跳频通信装备抗跟踪干扰能力日益提高,抗跟踪干扰已由定频通信抗自动瞄准式干扰发展到跳频抗跟踪干扰 外军提高跳频通信抗跟踪干扰能力的技术动态主要有两个方面,一是适当提高跳速,二是采用变速跳频。外军大部分20世纪80年代的跳频通信装备为中低跳速跳频,较新的跳频通信装备采用了中高跳速跳频,如美国的HF-2000,CHESS,HA VE-QUICKIIA,JTIDS及MILSTAR,瑞典的TRC-350,法国的ALCALTEL111等。值得注意的一点是外军有些跳频通信装备大幅度提高跳速并不是以提高抗跟踪干扰能力为出发点的,其主要目的是利用相应的技术体制,由高跳速提高数据传输速率,如:CHESS系统和JTIDS等。另外,提高跳速后,还将给交织和纠错带来方便。当然,提高跳速也会引起其他问题,需要综合考虑。变速跳频是抵抗跟踪干扰的有效措施之一,外军现役跳频电台中也有所采用,但还多是半自动变速或有限种跳速随机变速,有些是通过信令实现跳速牵引,还没有实现真正意义上的变速跳频,这里将其称为准变速跳频,如法国的ERM-9000,TRC-9600,南非的TRC-1600,TRC-600以及瑞典的SFH-41等。 2、跳频通信装备抗阻塞干扰技术逐步成熟 最初提出跳频抗干扰体制,实际上是基于频率分集原理,并以提高跳速为代价实现抗阻塞干扰为出发点的。后来由于数据传输速率越来越高,常规跳频体制的跳速难以适应,形成了实际上的慢跳频(无论绝对跳速多高)。因此,抗阻塞干扰能力一直是跳频通信的重要问题。长期以来很多国家都致力于跳频通信抗阻塞干扰技术的研究,有些成果已得到成功的应用。外军实用化研究成果主要有短波采用自适应选频与跳频相结合的体制,将经过LQA(链路质量分析)选出的最佳或准最佳频率作为跳频频率表生成的基准,如美国的SCl40、英国PATHER-2000、以色列的HF-2000,TRl78、法国的TRC-350H、南非的HF-6000,TRl78A/B,TR390以及瑞典的TRC-350等;超短波采用具有FCS(free channel searce)功能的跳频体制,在一般窄带干扰情况下,使用常规跳频,在遇到宽带阻塞干扰时,自动转到FCS功能,在当前最佳频点上定频工作,一旦宽带干扰消失,又可回到跳频方式上工作,如法国的PR4G、比利时的BAMS等;UHF波段采用了频率自适应与跳频相结合的体制,即在跳频通信过程中自动检测和删除受干扰频率,使系统在无干扰或干扰较弱的频点上跳频,如瑞典的RL-401系列跳频接力机等,但该跳频机在干扰严重时,无更有效的措施,只是自动回到常规跳频状态。 3、扩展频段成为通信抗干扰新的发展趋势 拓宽现有频段、发展多频段,不仅有利于协同通信和全谱作战,还有利于提高跳频通信抗阻塞干扰能力。在拓宽频段方面,外军少数短波电台的频段范围已拓宽到116~50MHz,如美国的M508,RF-500,AN/PRC-132短波电台等;少数超短波电台的频段范围拓宽到30~108 MHz,如比利时的BAMS、荷兰的PRC/VRC-8600、德国的SEMl73/183/193、以色列的CNR-9000、英国的PANTHER-V、法国的PR4G系列电台等,增加了20MHz的带宽。在开发新频段方面,成效显著,最具代表性的是美国的MILSTAR卫星通信系统,采用宽带亚毫米/毫米波,实现宽带高速跳频,跳频带宽达2 GHz。在研制多频段通信抗干扰装备方面更是如火如荼,电台以HF/VHF/UHF三个频段的综合运用为典型特征。如美国的AM-7177A/ARC-182(V),MBITR,MXF-610,MBMMR,SPEAKEASY,英国的SWORDFISH,BOWMAN,南非的MATADOR,TRC-1600,TR600,加拿大的AN/GRC-512(V)等,多频段接力机主要有美国的AMLD4,AMLA3,AN/GRC-226,法国的TFH-150,TFH-701,瑞典的RL401/422,俄罗斯的捷标坦特系列接力机等。 4、提高短波跳频数据速率取得突破进展 自从短波通信出现以来,由于通信体制、器件、信道带宽及天波传输特性等原因,短波

跳频通信系统抗干扰性能分析

题目:跳频通信系统抗干扰性能分析 姓名: 学院:信息科学与技术学院 系:通信工程系 专业: 年级: 学号: 教师: 2012年7月10日

跳频通信系统抗干扰性能分析 摘要 扩频技术是一种信息传送技术,它利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展,使之占有远远超过被传送信息所需的最小带宽。而跳频技术以其良好的抗干扰性能和衰落性及较低的信号被截获概率,成为战术通信领域应用最广的一种抗干扰手段。本文在介绍跳频通信基础原理的基础上,并借助计算机仿真工具Matlab /Simulink 搭建仿真模型,得到了在多径信道下的误码率-信噪比曲线,从而分析跳频通信系统的抗干扰性能。 关键字:跳频、Simulink 仿真、多径、抗干扰 一.引言 跳频通信时现代通信中采用的最常用的扩频方式之一,其基本原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化。与定频通信相比,由于发送的信号调制在多个伪随机跳变的频率上,敌方不容易捕获到所发送的信息,有利于信号的隐藏,可以有效躲避干扰。因此,跳频技术在通信对抗尤其是卫星通信中处于特别有利的位置。扩频技术正在取代常规通信技术成为军事通信的一种主要抗干扰通信技术。因此,对扩频通信的研究,成为通信对抗中的重要部分。本文通过Matlab 软件仿真跳频通信系统的基本过程,在多径信道下分析其抗干扰能力。 二.跳频通信的基本原理 扩频通信系统是一种信息处理传输系统,这种系统是利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展,使之占有远远超过被传输信息所必需的最小带宽。在接收机中利用同一码对接收信号进行同步相关处理以解扩和恢复数据。现有的扩频系统可分为:直接序列扩频、跳频、跳时,以及上述几种方式的组合。其中跳频系统是如今使用最多的扩频技术。 跳频扩频的调制方式可以为二进制或M 进制的FSK(MFSK)。如果采用二进制FSK ,调制器选择两个频率中的一个,设为0f 或1f ,对应于待传输的信号0或1.得到的二进制FSK 信号是由PN 码生成器输出序列输出觉得的频率平移量,选择

抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件

数控车床如何抗干扰 数控车床作为cnc机床自然也会像其他的电子仪器仪表一样受到众多的干扰,所以面对有可能发生的干扰我们必须有应对的措施,抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。 ①屏蔽技术:屏蔽是目前采用最多也是最有效的一种方式。屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通,常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的场相互隔离,切断电磁辐射信号,以保护被屏蔽体免受干扰,屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。在实际工程应用时,对于电场干扰时,系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽;敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地,实现被动屏蔽;强电设备与敏感设备之间距离尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线,选用带屏蔽层的电缆,对于磁场干扰,选用高导磁率的材料,如玻莫合金等,并适当增加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线,让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起,以便使信号与接地或载流回线之间的距离最近;增大线间的距离,使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。 ②隔离技术:隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离,以防干扰窜入设备,保证电火花机床的正常运行。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。 (1)光电隔离:光电隔离能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰。在智能纠错系统的输入和输出端,用光耦作接口,对信号及噪声进行隔离;在电机驱动控制电路中,用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。 (2)变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线抗干扰元件,它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离,从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰,同时隔离变压器对于抗共模干扰也有一定作用。隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的抑制作用,对于交流信号的传输,一般使用变压器隔离干扰信号的办法。 (3)继电器隔离,继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系。因此,可以利用继电器的线圈接受电气信号,而用触点发送和输出信号,从而避免强电和弱电信号之间的直接联系,实现

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析教学提纲

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析 在现代战争中,通信对抗扮演着越来越重要的角色。随 着计算机技术、微电子技术等大量高新技术的应用,军事通信获得了长足的发展,尤其是跳频、扩频等一些新的通信手段应用之后,使得通信频谱越来越宽,通信的反侦察、抗干扰能力越来越强,迫使各国加紧对通信对抗技术以及装备的研制。直接序列扩频通信由于其优良的多址接入、低截获概率、抗干扰和强保密等特性,使得它在军事通信、卫星通信和民用领域得到了广泛应用。在电子对抗中,对扩频通信的有效干扰成为制胜关键。 第一章研究背景介绍 1.1直扩通信研究背景 现代战争首先是电子战,在电子战中失去优势的一方,将导致通信中断,指挥失灵等,从而丧失战争主导权。两次海湾战争,前南斯拉夫战争以及阿富汗战争都是很好的佐证。因此,通信对抗作为C4ISR系统的核心,越来越受到各国的重视。通信对抗属于电子对抗,它包括通信侦察、通信干扰等主要对抗措施。通信对抗的目的在于:侦收和截获敌方信息,测量有关技战术参数;采用各种干扰方式阻止敌方正常通信并抑制敌方对我方的干扰,保证我方通信系统有效工作。

扩频通信作为新型的通信方式,具有优良的抗干扰、抗衰落和抗多径性能及频谱利用率高、多址通信等诸多优点,并被广泛地应用于军事通信领域,极大地提高了通信系统的抗截获和抗干扰能力。因此,扩频通信系统成为干扰方的首要作战目标,同时,扩频通信的抗干扰、抗截获、抗侦破特性给干扰方带来了巨大的困难。为取得现代电子战的胜利,针对扩频通信系统研究高效的干扰方式,如何有效的干扰成为取得现代电子战胜利的重要一环,对战时通信对抗具有重要意义。 1.2直扩通信的军事应用情况 1)直扩通信技术在舰艇卫星通信系统上应用广泛。国外舰艇卫星通信系统和国内舰艇卫星通信系统均采用码分多址通信方式,使用C波段。这样网络组织与撤收灵活,通信质量高,频道使用少。从目前使用看,这种方式充分发挥了直接序列扩频通信的特点,是扩频通信应用成功的范例。另外,美军使用的联合战术信息分发系统也使用直接扩频技术,主要用于在战术作战环境中进行抗干扰、发布保密数字信息,具有容纳用户数多和交互数据量大的特点,能快速保密地交换指挥控制信息和敌方战术设备的状态参数。 2)直扩通信技术在军用战术移动通信电台、数据分发系统中发挥重要作用。1996年美军演示了SICOM公司研制

浅谈单片机应用系统的软件抗干扰措施

浅谈单片机应用系统的软件抗干扰措施 摘要分析单片机应用系統的软件干扰因素以及实现抗干扰必要条件,并针对单片机应用系统易出现的软件失控、软件数据出错、数字量输入错误等问题提出可行的软件抗干扰措施。 关键词单片机;软件;抗干扰 引言 单片机应用系统产生故障的最主要的原因在于干扰问题。干扰对于单片机应用系统产生的影响一方面会造成测量与控制精度失衡,另一方面也会造成应用系统完全失效。所以对于单片机应用系统软件的干扰问题必须进行解决。 1 单片机应用系统的软件抗干扰措施的必要条件[1] 1.1 干扰因素及影响分析 随着科学技术的不断发展,单片机系统应用的领域越来越广泛,因而对单片机系统的稳定性要求也变得越来越高。但是受到单片机应用系统结构复杂性以及工作环境的多变性的影响,决定单片机系统性能的因素相对来说也比较复杂,尤其是软件的抗干扰措施就是其中比较重要的组成部分。从专业角度分析,单片机系统稳定性影响因素主要分为四种,即浪涌干扰、放电干扰、电磁干扰和高频振荡干扰。在这些干扰因素的影响下单片机系统会发生采集的数据出现失真、程序的运行受到干扰、硬件控制发生失效等现象,而更加直观的表现就是视频图像发生串色、网纹,音频信号失真或者是声音发生串扰现象等。 1.2 软件抗干扰的必要条件分析 在对单片机软件抗干扰稳定性进行设计时,从安全角度考虑,将软件的程序数据放在了ROM中。而一般情况下,单片机抗干扰软件应当具有以下几个方面的条件:①当单片机系统受到外界干扰后,在抗干扰软件的作用下系统的硬件组成不应受到损坏,另外为了方便对系统运行状态的监控,应当在关键核心的位置设置相应的检测状态;②当程序区因外界因素受到干扰后不会产生一定的损坏。一般情况下,在RAM中与系统有关的表格、常数等即使在受到干扰后也不会发生损坏,但是RAM程序中的系统可能因外界等的干扰发生一定的故障。而一旦RAM区的有关程序受到外界干扰,为了从根本上消除干扰带来的不利影响,应当向RAM区重新输入有关的程序。 2 单片机应用系统的软件抗干扰措施[2] 2.1 失控软件的抗干扰措施

移动通信的基本技术之抗干扰措施

移动通信的基本技术之抗干扰措施 在第三代移动通信系统中除了大量的环境噪声和干扰以外,还有大量的电台产生的干扰,如邻道干扰、公道干扰和互调干扰,更重要的是第三代移动通信系统的主流标准(WCDMA、CDMA2000等)都采用了码分多址方式,CDMA码分多址系统是一个干扰受限制系统,在信息的传输中,存在着多址干扰,多径干扰和远近效应。那么为了保证网络的畅通运行,我们也采用了第三代移动通信系统采用的相关抗干扰技术进行处理。这些技术包括:空分多址(SDMA)智能天线技术,用于抗多径干扰的RAKE接收技术,抗多址干扰的联合检测技术,并对这些技术在特定系统中的性能进行了仿真。 首先介绍一下智能天线技术,智能天线利用多个天线阵元的组合进行信号处理,自动调整发射和接收方向图,以针对不同的信号环境达到最优性能。智能天线是一种空分多址技术,主要包括两个方面:空域滤波和波达方向(DOA)估计。空域滤波(也称波束赋形)的主要思想是利用信号、干扰和噪声在空间的分布,运用线性滤波技术尽可能地抑制干扰和噪声,以获得尽可能好的信号估计。 智能天线通过自适应算法控制加权,自动调整天线的方向图,使它在干扰方向形成零陷,将干扰信号抵消,而在有用信号方向形成主波束,达到抑制干扰的目的。加权系数的自动调整就是波束的形成过程。智能天线波束成型大大降低了多用户干扰,同时也减少了小区间干扰。 比起只能智能天线技术抗多径干扰的RAKE接受技术又有哪些技术有点呢?智能天线抑制干扰的能力在多数情况下受天线阵元个数的限制,且当感兴趣信号存在多个非相关多径时,阵列只保留其中的一路信号,而把零陷对准其它信号,这样,阵列能够减小由非相关多径带来的干扰,但未能发挥路径分集的优势,因而是次最优的。为此,联合时域和空域处理的接收技术成为研究的热点。 当信道存在多径时延扩展,且时延大于一个码片周期时,这些多径信号既是多径干扰,又是一些有价值的分集源,由此产生了2D-RAKE接收机。目前2D-RAKE接收机讨论最多的是应用在WCDMA上行链路。 空时RAKE接收机首先对存在角度扩展的多个路径分量进行波束成型,以降低DOA可分辨的其它用户信号产生的多址干扰或期望信号的非相关多径分量,然后将经过空间滤波后的信号送入RAKE合并器,以充分利用延迟可分辨的期望信号的多个路径的能量。空间波束形成旨在衰减干扰信号,而时间多径合并旨在利用有用信号。 与时域和空域一维干扰抑制不同的是,空时二维干扰抑制不再使用强迫置零条件,而是考虑噪声的存在,使用优化准则。空时处理有名的优化准则有两个,一个是空时最小均方误差准则,另外一个是空时最大似然准则 我们介绍的第三种抗干扰技术是联合检测技术 传统的接收技术是针对某一用户进行信号检测而把其他用户作为噪声加以处理,在用户数增多时,导致了信噪比恶化,系统性能和容量都不如人意。联合检测技术是在传统检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户信号及其多径的先验信息(信号之间的相关性时已知的:如确知的用户信道码,各用户的信道估计),把用户信号的分离当作一个统一的相互关联的联合检测过程来完成,从而具有优良的抗干扰性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用上行链路频谱资源,显著地提高系统容量,并削弱了“远近效应”的影响。 每一样技术都有其优缺点,那么我们是否能将其结合,使技术更优化,让其在抗干扰方面体现的效果更为明显呢? 那就是智能天线与联合检测的结合(SA+JD), 其主要用于TD-SCDMA系统中,TD-SCDMA系统结合使用了智能天线和联合检测技术:1)智能天线消除小区间干扰,联合检测消除小区内干扰,两者配合使用;2)智能天线缓解了联合检测过程中信道估计的不准确对系统性能恶化的影响;3)当用户增多时,联合检测的计算量非常大,智能天线的使用减少了潜在的多用户; 4)智能天线的阵元数有限,对于M个阵元的智能天线只能抑制M-1个干扰源,而且所形成的副瓣对其它用户而言仍然是干扰,只能结合联合检测来减少这些干扰;5)在用户高速移动下,TDD模式上下行采用同样空间参数使得波束成型有偏差;用户在同一方向时,智能天线不能起到作用;还

软件抗干扰的几种办法

软件抗干扰的几种办法 在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例,对微机系统软件抗干扰方法进行研究。 1、软件抗干扰方法的研究 在工程实践中,软件抗干扰研究的内容主要是:一、消除模拟输入信号的噪声(如数字滤波技术);二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。 (1) 指令冗余 CPU取指令过程是先取操作码,再取操作数。当PC受干扰出现错误,程序便脱离正常轨道“乱飞”,当乱飞到某双字节指令,若取指令时刻落在操作数上,误将操作数当作操作码,程序将出错。若“飞”到了三字节指令,出错机率更大。 在关键地方人为插入一些单字节指令,或将有效单字节指令重写称为指令冗余。通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。这样即使乱飞程序飞到操作数上,由于空操作指令NOP的存在,避免了后面的指令被当作操作数执行,程序自动纳入正轨。 此外,对系统流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP,也可将乱飞程序纳入正轨,确保这些重要指令的执行。 (2) 拦截技术

所谓拦截,是指将乱飞的程序引向指定位置,再进行出错处理。通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。因此先要合理设计陷阱,其次要将陷阱安排在适当的位置。 软件陷阱的设计 当乱飞程序进入非程序区,冗余指令便无法起作用。通过软件陷阱,拦截乱飞程序,将其引向指定位置,再进行出错处理。软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱: NOPNOPLJMP 0000H其机器码为0000020000。 陷阱的安排 通常在程序中未使用的EPROM空间填0000020000。最后一条应填入020000,当乱飞程序落到此区,即可自动入轨。在用户程序区各模块之间的空余单元也可填入陷阱指令。当使用的中断因干扰而开放时,在对应的中断服务程序中设置软件陷阱,能及时捕获错误的中断。如某应用系统虽未用到外部中断 1,外部中断1的中断服务程序可为如下形式: NOPNOPRETI返回指令可用“RETI”,也可用“LJMP0000H”。如果故障诊断程序与系统自恢复程序的设计可靠、完善,用“LJMP0000H”作返回指令可直接进入故障诊断程序,尽早地处理故障并恢复程序的运行。 考虑到程序存贮器的容量,软件陷阱一般1K空间有2-3个就可以进行有效拦截。 (3)软件“看门狗”技术

抗干扰措施

提高变电所自动化系统可靠性的措施 一、概述 变电所综合自动化系统具有功能强、自动化水平高、可节约占地面积、减轻值班员操作及监视的工作量、缩短维修周期以及可实现无人值班等优越性。这已为越来越多的电力部门的专家和技术人员所共识。但一方面,由于它是高技术在变电所的应用,是一种新生事物,很多人对它还不够了解,因此也不放心。特别是目前不少工作在变电所第一线的技术人员与运行人员,对综合自动化系统的技术和系统结构还不了解,对其可靠性问题比较担心。另一方面,变电所综合自动化系统内部各个子系统都为低电平的弱电系统,但它们的工作环境是电磁干扰极其严重的强电场所,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,没有采取必要的措施,这样的综合自动化系统在强电磁场干扰下,也确实很容易不能正工作,甚至损坏元器件。因此,综合自动化系统的可靠性是个很重要的问题。 可靠性是指综合自动化系统内部各子系统的部件、元器件在规定的条件下、规定的时间内,完成规定功能的能力。不同功能的自动装置有不同的反映其可靠性的指标和术语。例如,保护子系统的可靠性通常是指在严重干扰情况下,不误动、不拒动。远动子系统的可靠性通常以平均无故障间隔时间MTBF来表示。 提高综合自动化系统可靠性的措施涉及的内容和方面较多,本章将从电磁兼容性、抗电磁干扰的措施和自动化系统本身的自纠错和故障自诊断等方面讨论提高变电所综合自动化系统的可靠性措施问题。 二、变电所内的电磁兼容 (一)电磁兼容意义 变电所内高压电器设备的操作、低压交、直流回路内电气设备的操作、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围静电场、电磁波辐射和输电线路或设备短路故障所产生的瞬变过程等都会产生电磁干扰。这些电磁干扰进入变电所内的综合自动化系统或其他电子设备,就可能引起自动化系统工作不正常,甚至损坏某些部件或元器件。 电磁兼容的意义是,电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能,它们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作,从而达到互不干扰,在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。

电磁抗干扰来源及电路与软件抗干扰(EMC)措施

电磁抗干扰来源及电路与软件抗干扰(EMC)措施 概述 可靠性是用电设备的基木要求之一,也是所有控制单元最基木的要求。它包括两方面的含义:故障时不拒动和正常时不误动。之所以会存在这两个方面的隐患是因为电磁干扰的存在。因此为了保障控制单元可靠的工作,除了采用合适的保护原理外,本章主要考虑抗干扰设计。 电磁干扰的传播方式主要有两种:(1)辐射:电磁干扰的能量通过空间的磁场、电场或者电磁波的形式使干扰源与受干扰体之间产生藕合。(2)传导:电磁干扰的能量可以通过电源线和信号电缆以电压或电流的方式进行传播。电磁干扰的频率包括(1)低频干扰(DC10~20Hz);(2)高频干扰(几百兆赫,辐射干扰和达几千兆赫):(3)瞬变干扰(持续周期从几毫秒到几纳秒)。 造成电力系统中形成电磁干扰的原因有诸多方面,我们知道,同一电力系统中的各种电力设备通过电和磁紧密的联系起来,相互影响,由于运行方式的改变、故障、开关设备的操作等引起的电磁振荡会对智能控制单元产生影响:另外,软起动工作在环境恶劣的煤矿井下,空气非常潮湿,到处充满着煤尘,电磁干扰尤为严重。控制单元在工作时不仅要受到从电网上传来的“噪声”干扰,其木身也是一个很强的干扰源,比如负载上电流的频繁变化和通过导线空间进入单片机系统内部,造成程序跑飞,使系统工作不正常,甚至损坏系统。所以对控制单元各个部分的抗干扰性能提出了较高的要求,尤其是单片机系统的抗干扰问题。因此,在整个单片机应用系统的研发过程中,始终将抗干扰性能作为系统设计时首先考虑的问题之一。 电磁干扰的来源 所谓干扰,简单来说就是指电磁干扰(Electro-Magnetic Interference 简称EMI),它在一定条件下干扰电子设备、通信电路的正常工作。 电源干扰 电源干扰是单片机应用系统的主要干扰源,据统计,实时系统的干扰约70%来自

军事短波通信抗干扰措施

【摘要】短波电台是部队通信装备中应用最多的设备,针对日益复杂的电磁应用环境和通信对抗挑战,本文从技术和使用角度阐述了电台通信抗干扰的几点措施。 【关键词】短波电台通信抗干扰 短波通信通常是指利用波长为100―10m (频率为3―30mhz)的电磁波进行的无线电通信。目前也有把中波的高频段(1.5―3mhz)归到短波波段中去,所以现有的许多短波通信设备,其波段范围往往扩展到1.5―30mhz。在许多国家,也把短波通信认为是高频(hf)无线电通信。 多年来,短波通信被广泛地用于政府、军事、气象、商业等部门,用以传送语言、文字、图像、数据等信息。尤其在军事部门,它始终是军事指挥通信的重要手段之一,是军事指挥决策部门与下级所属单位有效沟通和信息传递的重要工具,也是构建我军c4i指挥体系的重要环节,在现代日益复杂的战场环境下,如何提高电台抗干扰能力,保护己方通信畅通尤为迫切。 一、短波通信干扰类型 能够对设备形成干扰的前提是在时间域对齐,频率域对准,空间域相同,能量域足够,这是干扰的总体原则,具体到各个干扰样式和原理,则有不同的表现形式,通信干扰主要有以下几种类型: 以上几种干扰措施是以前常用的干扰方式,随着通信设备的发展,有些干扰方式现在已基本不再使用,比如单频干扰或窄带连续波干扰,随着军事电台大量采用抗干扰措施,现在已少见单频电台干扰,但宽带噪声干扰、多音干扰和脉冲干扰、扫频干扰仍然应用较多。 此外,为了对抗跳频扩频通信、直接伪码序列扩频通信和混合扩频通信抗干扰能力强的新体制通信系统,出现了一些新的通信对抗技术样式,如宽带拦阻式干扰、跟踪引导式干扰、快速转发式干扰、部分频带噪声干扰等。这些新的干扰样式必须引起我们足够的重视,寻扎相应的对抗策略。 二、短波通信抗干扰技术 通信抗干扰技术的体系、方法、措施可分为4类: (1)以扩频技术为主的频域抗干扰技术,如直接序列扩频( ds-ss),其关键参量是时间函数的相位;跳频( fh)的关键参量是时间函数的载频;ds/ fh混合扩频技术;自适应选频技术,当通信信道干扰严重时,通信双方同时改换到最优化频道;自适应频域滤波技术。其中,跳频技术是目前军事通信抗干扰技术中应用最广泛、最有效措施之一,其原理是信息码同伪随机码模相加后,去离散地控制射频载波振荡器输出频率,使发射信号的频率随伪码的变化而跳变。跳频技术抗干扰能力得益于信号载波频率在很宽的频带内跳变,使干扰方难以跟瞄,但其瞬时带宽同定频一样。现阶段,中高速跳频技术仍是对付跟踪(引导)式和宽带阻拦式干扰的有效措施。有效提高跳频抗干扰效率的方法是:提高跳频速率、加大跳频带宽、变速跳频、适当增加跳频组网数目。跳频带宽宽,可跳频道数多,抗干扰能力就愈强。对于宽带阻拦式干扰来说,干扰效率与干扰的带宽成正比。例如对于10mhz中频带宽,信道间隔25 khz,共400信道,当干扰机对该跳频台实施10 mhz拦阻式干扰时,干扰功率平分在400个信道上,干扰强度仅为定频干扰的1/ 400。若带宽再增加,抗干扰力会更强。当前,跳频通信电台朝着跳频速率更快,跳频带宽更宽、智能化跳频的方向发展。 (2)以自适应时变和处理技术为主的时域抗干扰技术,含猝发通信、低速率通信技术、跳时(th)技术、自适应信号功率管理技术。跳时就是一种时分信道,用伪随机码随机选择信道工作时间,可视为一种伪码调制系统,它具有很好的远近效应一致性,模拟和数字体制都可使用。跳时的优点是用时间的合理分配来避开干扰,干扰机必须连续发射才可能收到效果,增大了干扰代价,也就具有一定的抗干扰能力。猝发通信是首先将正常速率的信息存贮

关于CBTC系统无线通信抗干扰技术的研究

技术装备 52 MODERN URBAN TRANSIT 6/2009现代城市轨道交通 0引言 列车控制系统在地铁信号的发展过程中,经历了从单向轨道电路到双向无线通信的变革。目前广泛应用于地铁列车控制系统的是基于无线通信的列车控制系统(CBTC)(图1)。而无论基于无线局域网还是专用无线网的通信,都存在同频或邻频干扰的问题。为此,如何引入技术手段,提高CBTC系统的抗干扰能力,保证其可靠、稳定运行十分重要。 1无线局域网 1.1结构 无线局域网(WLAN)是计算机 网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,利用电磁波完成数据交互,实现传统有线局域网的功能。WLAN的核心结构如图2所示。 从图2可以看到,WLAN的工作层有介质访问控制层(MAC)和物 理层(PHY),其中物理层分为PLCP(物理层收敛过程)子层和PMD(物理机制相关)子层。PLCP子层通过将MAC层信息映射到PMD子层,使MAC层对物理层的依赖减到最低,而PMD子 层则提供了控制无线介质 的方法和手段。WLAN的物理层采用扩频工作方式,包括FHSS(跳频扩频)、DSSS(直接序列扩频)、HR/DSSS(高速直接序列扩频)和OFDM(正交分复用),无线工作频段为ISM:2.4~2.4875GHz以及U-NII:5.725~5.850 GHz(取决于采用的标准)。在IEEE802.11结构内还包含两个管理实体(MAC层管理实体MLME和PHY 物理层管理实体PLME)和管理信息库(MIB),从而控制MAC层和PHY层的工作状态。 1.2MAC层干扰问题 无线局域网的MAC层的载波监听多路访问/冲突检测方法(CSMA/CD)协议问题,从理论上讲,MAC层的CSMA/CD协议完全能够满足局域网级的多用户信道竞争问题,但是,对应无线环境而 邱鹏:南京恩瑞特实业有限公司轨道交通事业部,助理工程师,南京 211106 关于CBTC系统无线通信 抗干扰技术的研究 邱鹏 李亮 摘 要:研究基于无线传输的CBTC系统车-地通信抗干扰技术,通过 分析无线局域网中的同频干扰,结合重复累积码、感知无线电、一致性测试3项技术,提出1套在CBTC系统设计和系统运营两个阶段抑制同频干扰的完整解决方案。 关键词:车地通信;同频干扰;重复累积码;感知无线电;一致性测试 注:LLC即逻辑链路控制;WEP即有线等效保密 图2WLAN 的核心结构 图1CBTC 系统框图 车载部分 车载ATC定位 数据通信部分 无线传输系统 轨旁网络装置 ATS 轨旁ATC系统 LLC WEPMAC PHY DSSS FH IR OFDMMACMgmt MIB LLC MAC 业务接口 MAC管理业务接口MAC子层 MAC管理层 PHY业务接口 PHY管理业务接口PHY管理层 PLCP子层PMD 子层

卫星通信抗干扰系统

卫星通信抗干扰系统 一般可理解为,通信装备及系统为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击通信电磁频谱,以提高其在通信对抗中的生存能力所采取的通信反对抗技术体系、方法和措施。 一般说,通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类: 1、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。 2、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。 3、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: 1、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。 2、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。 [相关技术]通信对抗;扩频技术;抗干扰电台;卫星通信抗干扰 [技术难点] 1、提高跳频速率有利于抗干扰,但跳速提高需解决如下问题:接收机中频滤 波器产生的瞬时扰动问题;发射机功率输出截止状态产生的过渡问题;频率合成器

通信干扰

通信干扰与抗干扰技术综述 班级: 0108** 学号: 0108**** 姓名: ******

目录 一、通信干扰 (2) 1.1 通信干扰的特点 (2) 1.2 通信干扰的分类 (3) 1.3 信干扰的一般过程和影响因素 (5) 二、通信抗干扰 (6) 2.1概述 (6) 2.2通信抗干扰原理 (7) 2.3抗干扰技术 (8) 三、直接序列扩频 (8) 3.1 DS扩频技术基本原理 (8) 3.2 DS抗干扰性能分析 (10) 四、小结 (12)

一、通信干扰概述 1.1 通信干扰的特点 对无线电通信过程的干扰是在无线电通信技术诞生之前就已经客观存在了,如天线干扰和工业干扰等,但是人为有意的无线电干扰却是在无线电通信技术成功应用于战争研究之后才发展起来的。其特点可归纳如下。 1.对抗性 通信干扰是为了破坏或扰乱敌方的无线电通信。其信号发射目的不在于传送某种信息,而在于用干扰中携带的信息去压制和破坏敌方的通信。 2.进攻性 无线电通信是有源的、积极地、主动地,他千方百计的“杀入”到敌方通信系统内部,所以干扰是有进攻性的。 3.先进性 通信干扰每时每刻都以敌方为对象,因此它必须跟踪敌方通信技术的最新发展,并且设法超过敌方,只有这样才能开发出克敌制胜的通信干扰设备。 4.灵活性和预见性 作为对抗性武器,通信干扰系统逆序具备敌变我变的能力,现代战场瞬息万变,为了立于不败之地,通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。 5.技战综合性 通信干扰系统有如其他武器一样,其作用不仅取决于技术性能的优良,在很大程度上还取决于其战术使用方法。 6.综合对抗性 无线电通信系统随着现代化战争的发展,已从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、一体的、全局的通信指挥系统。 7.工作频带宽 无线电通信干扰设备随着现代军事无线电技术的发展,需要覆盖的频率范围

移动通信系统干扰原因及解决措施

移动通信系统干扰原因及解决措施 【摘要】本文对移动通信系统干扰来源及原因进行了描述,并对现有干扰解决措施进行了分析和展望。 【关键词】移动通信;系统;抗干扰技术 移动通信系统的干扰是影响无线网络丢包率,连接速率等系统指标的重要因素之一。它不仅影响我们网络的正常运行,还会影响用户的通话质量。对移动通信系统内部以及系统之间由于无用辐射、阻塞等原因造成的干扰进行研究,评估干扰影响的程度,从而寻找有效规避干扰的措施,以高效可靠地利用宝贵的频率资源,提供无线通信服务,一直是无线通信系统研究与应用中的一项重要内容。 一、移动通信技术干扰来源及原因 移动通信网络中的射频干扰研究变得越来越重要。干扰的产生多种多样的,原有的专用无线电系统占用了现有的频率资源,不同运营商的网络配置错误,发射机本身的设置,单元重叠,环境,电磁兼容性(EMI)和故意干扰等问题。这是移动通信网络中无线电频率干扰的原因。移动通信系统的干扰主要有:同信道干扰,相邻信道干扰,带外干扰,互调干扰和阻塞干扰。 1、移动通信内部频率的干扰:目前陆地移动蜂窝系统使用频率重用来提高频率利用率。虽然这增加了系统的容量,但它也增加了系统干扰的程度。这些干扰主要包括: (1)同频干扰:如果使用相同频率的两个载波频率太靠近,则它们将相互干扰。 (2)邻频干扰:RF载波频率受到另一个使用附近频率的RF载波频率的干扰。 (3)互调干扰:当两个或更多不同频率信号作用于非线性电路时,它们将相互调制以产生新的频率信号输出。如果频率落在接收器工作信道带宽内,则对接收器构成干扰。 2、外来电波的强烈干扰:由于移动通信是通过无线电波传输的,当空中的某些电波在一定程度上干扰了正在使用的无线电波时,这将导致信噪比下降到标准值以下,影响通话质量。这些干扰波的来源非常复杂并且很多,例如工业干扰,电源火花干扰,来自天空的干扰以及其他专业附近无线电波的干扰。

通信抗干扰技术

工控系统的通信抗干扰技术 0 引言 一个工控系统常常由几台、几十台甚至更多的工业控制机组成各种形式的分布式测控系统。直接控制级(DDC)可以独立完成本地的数据采集和控制任务,主站负责系统的管理。所有的机器连接成网络互通信息,就可以完成以整体目标为宗旨的相互协调配合,达到更高的控制水平和管理层次。系统的通信因此就成为所有的机器协调一致的关键环节。对于工控系统的设计者来说,面对工业现场严重的干扰,提高通信网络的抗干扰能力无疑是非常重要的事。 1 给RS232C通信接口加装光隔电流环的抗干扰措施 RS232C是微机之间最常用的点对点串行通信接口,但RS232C的抗干扰能力很差。这是由于RS232C采用单端信号传输,而它的连接电缆把它所连接的两台机器的地又连接在了一起,因此,当两个地线之间的地电位不一致时,就有共模干扰电压产生。于是就造成了严重的干扰,甚至烧毁接口器件。如果给RS232C加装一个光隔电流环,就可以隔断两个地之间的联系,从而极大地提高其抗干扰能力。图1是RS232C加光隔电流环的电路原理图。图中,U1是工控机1的RS232C发送接口芯片1488,U2是工控机2的RS232C接收接口芯片1489。它们之间的通信信道已经由T1、T2组成的光隔电流环驱动。当工控机1发送“0”时,U1输出约+11 V,它使光隔管T1的发光二极管发光,使得T1的光电三极管导通,其发射极输出电流i。电流i通过通信线路,驱动光隔管T2的发光二极管发光,使得T2的光电三极管导通,其发射极输出电压约+11 V,接收芯片U2转换该电压成为TTL电平“0”。当工控机1发送“1”时,T1、T2截止,通信线路没有电流,T2的发射极输出-12 V,U2转换它成为TTL电平“1”。图中的C1、D2,C2、D3起加速作用。本电路经实际使用,可以构成几公里的通信。需要注意的是,光隔电流环的电源一定要选用与工控机电源隔离的电源。接地点D1、D2、D3各自独立于各自的体系,不能混接!由于工控机和外电路完全隔离,因此显著地提高了工控机的抗干扰水平。 图1 RS232C光隔电流环电路原理图 对RS232C进行光隔电流环改造,隔断了工控机与外界的电的联系,显著地提高了工控机的抗干扰能力。而且这种改造只是在插口上进行,不涉及到工控

抗干扰措施

6抗干扰措施 系统总的增益为0~20dB,因此抗干扰措施必须要做得很好才能避免自激和减少噪声。我们采用下述方法减少干扰,避免自激: 1、设计制作稳定供电电源,减少电源外部干扰。 2、电源、前级放大、后级功放分级隔离,减少相互干扰。 3、将输入部分和增益控制部分装在屏蔽盒中,避免级间干扰和高频自激。 4、电源隔离,输入级和功率输出级采用隔离供电,输入级电源靠近屏蔽盒就近接上1000uF电解电容,盒内接高频瓷片电容,通过这种方法可避免低频自激。 5、所有信号耦合用电解电容两端并接高频瓷片电容以避免高频增益下降。 6、构建闭路环。在输入级,将整个运放用较粗的地线包围,可吸收高频信号减少噪声。在增益控制部分和后级功率放大部分也都采用了此方法。在功率级,这种方法可以有效的避免高频辐射。 7、使用同轴电缆,输入级和输出级使用BNC接头,输入级和功率级之间用同轴电缆连接。 8、注意整机电路PCB排版、布线设计及其电磁兼容EMC设计,提高整机抗干扰能力,工作稳定。(详见第9章专题介绍) 实践证明,电路的抗干扰措施比较好,在1KHz~6MHz的通频带范围和0~58dB增益范围内都没有自激。

7 PCB和电磁兼容设计 7.1电磁兼容EMC 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC),是研究在有限的空间、时间和频谱资源的功能条件下,各种电气设备共同工作,并不发生降级的科学[8]。另外一种解释,EMC是一种技术,这种技术的目的在于,使电气装置或系统在共同的电磁环境条件小,既不受电磁环境的影响,也不会给环境以这种影响。换句话说,就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失和损坏,也不会在周边环境中产生过量的电磁能量,以致影响周边设备的正常工作。(这是EMC的终极目标) 7.1.1 电磁兼容EMC研究的目的和意义 1、确保系统内部的电路正常工作,互不干扰,以达到预期的功能; 2、降低电子系统对外的电磁能量辐射,使系统产生的电磁干扰强度低于特定的限定值; 3、减少外界电磁能量对电子系统的影响,提高系统自身的抗扰能力. 7.1.2EMC的主要研究内容 EMC是研究在给定的时间、空间、频谱资源的条件下: 1、同一设备内部各电路模块的相容性,互不干扰、能正常工作; 2、不同设备之间的兼容性。 总体讲,EMC分为EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)、EMS (Electro Magnetic Susceptibility,电磁敏感度)两部分。 7.1.3 EMC三要素及对策 EMC三要素为:干扰源,耦合途径,耦合装置。任何EMC问题的处理都是围绕三要素进行的: 1、降低干扰源;

基于共用接地的工控系统通信抗干扰技术

基于共用接地的工控系统通信抗干扰技术 多晶硅生产技术中最为成熟的是改良西门子法,其所涉及的高压启动系统,还原系统,隔离柜和转换柜的设计以及SCADA控制系统都属于多晶硅电源系统的重要部分。在实际施工过程中,克服工控系统通信干扰成为了首要问题。我公司通过理论研究、经验转化、方案提出、实验设计、结果验证设计出一套抗干扰能力强、运行稳定可靠的基于共用接地的抗干扰技术,保证了多晶硅电源系统的正常运行,为自动化工控系统的抗干扰布局积累了经验。 标签:多晶硅电源系统;工控系统;共用接地;耦合干扰;抗干扰技术 Abstract:The maturest polysilicon production technology is the modified Siemens method,which involves the design of high voltage startup system,reduction system,isolation cabinet and conversion cabinet,as well as SCADA control system,which all belong to the important part of polysilicon power supply system. In the actual process of construction,overcoming the communication interference of industrial control system has become the primary problem. Through theoretical research,experience transformation,scheme proposal,experiment design and result verification,our company has designed a set of anti-interference technology based on common grounding with strong anti-interference ability and stable operation,which ensures the normal operation of polysilicon power supply system. It has accumulated experience for anti-interference layout of automatic industrial control system. Keywords:polysilicon power supply system;industrial control system;common ground;coupling interference;anti-interference technology 引言 多晶硅半导体材料的研发技术,不仅与电子信息技术产业不可分割,也和光伏产业息息相关。生产出合格的多晶硅材料,要求生产工艺精细严格高标准,生产设备稳定可靠抗干扰。 2016年以来,中国稳坐光伏产业第一大国的交椅,装机总量和增速均为世界第一,对多晶硅依赖严重。据数据统计,2016年多晶硅的进口量占消费量的四成以上,国产化依旧有很大的上升空间。 目前,多晶硅生产最为成熟的首选方式是改良西门子法多晶硅还原法[1]。其原理是采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD),具体是在高温条件(1100℃左右)下,以高纯硅为核芯,使用还原性强的气体高纯氢对三氯氢硅以此生成对晶硅,再在高纯硅上进行沉积生长,其部分副产物和副产热都可以回收再利用。

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