第六章信号的干扰及其抑制汇总
无线通信中的信号干扰抑制技术
无线通信中的信号干扰抑制技术在当今高度信息化的时代，无线通信技术已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从手机通话、无线网络到卫星通信，无线通信让信息的传递变得更加便捷和高效。
然而，在无线通信的过程中，信号干扰问题却始终困扰着我们，它严重影响了通信的质量和可靠性。
为了解决这一问题，信号干扰抑制技术应运而生，并不断发展和完善。
信号干扰是指在无线通信中，除了有用信号之外的其他信号对通信造成的不良影响。
这些干扰信号可能来自于自然因素，如雷电、太阳活动等；也可能来自于人为因素，如其他无线设备的同频或邻频干扰、电子设备的电磁辐射等。
信号干扰会导致通信信号的失真、衰落、误码率增加等问题，严重时甚至会导致通信中断。
为了抑制信号干扰，提高无线通信的质量，人们采取了多种技术手段。
其中，频率规划是一种常见的方法。
通过合理地分配和管理无线通信频段，避免不同通信系统之间的频率冲突，可以有效地减少同频和邻频干扰。
例如，在移动通信中，运营商会根据频谱资源和用户需求，对不同地区和不同业务进行频段划分，以确保各个通信系统能够稳定运行。
滤波技术也是抑制信号干扰的重要手段之一。
滤波器可以对输入信号进行筛选，只允许特定频率范围内的信号通过，而将其他频率的干扰信号滤除。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
在无线通信系统中，通常会在接收端和发射端使用滤波器来提高信号的纯度和减少干扰。
除了频率规划和滤波技术，扩频技术也是一种有效的信号干扰抑制方法。
扩频技术通过将窄带信号扩展成宽带信号，使得信号的功率谱密度降低，从而提高了信号在干扰环境下的抗干扰能力。
常见的扩频技术有直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。
在直接序列扩频中，发送端将有用信号与一个高速的伪随机码序列进行调制，使得信号的带宽大大增加；在接收端，通过与相同的伪随机码序列进行解扩，恢复出原始的有用信号。
跳频扩频则是通过不断地改变载波频率，使信号在不同的频率上跳变，从而避免了固定频率的干扰。
干扰抑制的方法
干扰抑制的方法
干扰抑制是指在信号传输过程中，由于外界的干扰而导致信号质量下降或无法正常传输的现象。
为了避免干扰对信号的影响，可以采取以下方法：
1. 采用屏蔽材料：使用屏蔽材料对电子设备进行包覆，可以有效地防止外界干扰信号的影响。
2. 信号滤波：使用滤波器对信号进行滤波，可以去除干扰信号，保证信号的纯净度。
3. 地线处理：在电路设计中，合理地设计地线布局，可以降低信号干扰的影响。
4. 系统隔离：在系统设计中，可以采用隔离器件对信号进行隔离，避免信号之间的干扰。
5. 信号放大：当信号受到干扰时，可以采取信号放大的方法，增加信号的强度，从而提高信号的质量。
以上是一些常用的干扰抑制方法，但具体应用要根据实际情况进行选择。
在电子设备的设计和应用中，尽可能减小干扰的影响，能够提高设备的性能和可靠性。
- 1 -。
课件 第六章 计算机控制系统的抗干扰技术
2 常用的接地方法(2) 常用的接地方法(2)
（2） 模拟地和数字地的连接
6.3 系统供电及接地技术
2 常用的接地方法(3) 常用的接地方法(3)
（3） 主机外壳接地
6.3 系统供电及接地技术
外壳接地，机壳浮空
2 常用的接地方法(4) 常用的接地方法(4)
（4） 多机系统的接地
过程 通道 主机 打印机
1 微机控制系统中的地线
(1)数字地，或逻辑地。 (2) 模拟地。 (3) 安全地。又称为保护 地或机壳地，屏蔽地。 (4) 系统地。 (5) 直流地。 (6) 交流地。
2 常用的接地方法(1) 常用的接地方法(1)
（1） 一点接地和多点接地
6.3 系统供电及接地技术
图6.15 串联一点接地
图6.16 并联一点接地
4
采用具有高共模抑制比的仪表
采用具有高共模抑制比的仪表放大器作 为输入放大器： 为输入放大器 ： 仪表放大器具有共模抑 制能力强、输入阻抗高、漂移低、增益 可调等优点，是一种专门用来分离共模 干扰与有用信号的器件。
6.2 硬件抗干扰技术
6.2.2
串模干扰的抑制
1. 在输入回路中接入模拟滤波器 使用双积分式A/D转换器 A/D转换器 2. 使用双积分式A/D转换器 3. 采用双绞线作为信号线 4. 电流传送 5. 对信号提早处理 选择合理的逻辑器件来抑制。 6. 选择合理的逻辑器件来抑制。
6.2 硬件抗干扰技术
3. 采用双绞线作为信号线
若串模干扰和被测信号的频率相当， 则很难用滤波的方法消除。此时，必须采 用其它措施，消除干扰源。通常可在信号 源到计算机之间选用带屏蔽层的双绞线或 同轴电缆，并确保接地正确可靠。采用双 绞线作为信号引线的目的是减少电磁。双 绞线能使各个小环路的感应电势相互抵消。 一般双绞线的节距越小抗干扰能力越强。
电磁兼容原理、技术和应用(第2版)课件——邹澎第6章
E2
H2
P2
E1、H1：加屏蔽之前的电磁或磁场， E2、H2：加屏蔽之后电磁或磁场， P1：加屏蔽之前辐射的功率， P2：加屏蔽后辐射的功率。 5、计算屏蔽效果的图解法
屏蔽效能的计算方法有三种：(1)解析法，(2)作图法， (3)查表法。
作图法又称诺模图法，它的特点是不必进行繁琐的公 式运算，只要在诺模图上作几条直线便可迅速求得屏蔽体 的吸收损耗S1、反射损耗S2和多次反射损耗S3等参数,工程 上使用非常方便。屏蔽效能的作图计算必须在几个诺模图 上分别求出S1、S2、S3 ，然后相加。
2 2
1
f r 107
6 1 20
例：f＝0.5MHz， 铜板内 λ＝0.59mm，
f＝1MHz ,
铜板内 λ＝0.066mm，
f＝100MHz， 铜板内 λ＝0.0066mm，
f＝50Hz，
铜板内 λ＝59mm，
铁板内 λ＝4.5mm，
∴ 在低频时，铁板的屏蔽效果好。
③、屏蔽效果 S 20 lg E1 , S 20 lg H1 , S 10 lg P1 ,
第六章 抗干扰技术
6－1 屏蔽技术 6－2 滤波技术 6－3 接地技术 6－4 其它抗干扰技术简介 6－5 频谱管理
干扰信号侵入设备的途径： ①、由天线侵入， ②、由等效天线侵入(电源线、输入、输出信号线)， ③、由机壳上的孔洞或缝隙侵入，图6－1
机箱一般是铁板或铝板，若无孔洞、缝隙（全焊接） 屏蔽效果可达100dB以上（对高频电场），由于缝隙、 通风口、表头、调节轴……屏蔽效果一般在60dB以下 （计算机机箱，实测20dB左右）。 ④、由电源线侵入 传导干扰 使用同一电源的其他设备产生的干扰信号，可沿电源 线侵入。 6－１屏蔽技术 屏蔽的概念和分类 1、屏蔽的概念：屏蔽是防止辐射干扰的主要手段，所谓屏
检测信号的干扰及其抑制技术
检测信号的干扰及其抑制技术一、检测信号的干扰电子测量系统在工作过程中，可能会出现某些不正常现象，例如输出不稳定、零点漂移、严重失真或超差等。
产生这些现象的原因，可能是电子测量系统本身电路结构、器件质量、制造工艺等存在问题，也可能是电子测量系统受外部的工作环境，如电源电压波动、环境温度变化或其他电气设备的影响等。
这些来自内部和外部、影响电子测量装置正常工作的各种因素，统称为“干扰”。
二、抗干扰的措施——防护为了消除或减弱各种干扰对电子测量系统正常工作的影响，必须采取必要的技术措施。
各种抗干扰的技术措施总称为“防护”。
防护的任务是消除或减弱各种干扰对电子测量系统正常工作的影响，防护的手段是设法割断或减弱电子测量系统与外界有害的联系，而同时又不同损害那些为了进行测量所需要的联系。
三、检测信号的抑制技术1.机械的干扰及抑制机械的干扰是指由于机械振动或冲击，使电子测量系统中的电气或电子元件发生振动、变形，从而改变了系统的电气参数，造成了可逆或不可逆的影响。
对于机械的干扰主要采取减振措施来解决，例如使用减振弹簧或减振皮垫等。
2. 热的干扰及抑制电子测量系统在工作时产生的热量所引起的温度波动和环境温度的变化等，都会导致电路与元器件参数发生变化(温度漂移)，或产生附加的热电势等，从而影响系统的正常工作，这就是热的干扰。
对于热的干扰，工程上通常采取热屏蔽、恒温设备、对称平衡结构、温度补偿元件等措施来进行抑制。
3. 光的干扰及抑制在电子测量系统中广泛使用着各种半导体元器件，这些半导体材料在光线的作用下，会激发出电子-空穴对，使半导体元器件产生电势或引起阻值的变化，从而影响电子测量系统的正常工作，这就是光的干扰。
因此，半导体元器件应封装在不透光的壳体内。
对于具有光敏作用的元件，尤其应该注意光的屏蔽问题。
4. 湿度变化的干扰及抑制湿度增加会使绝缘体的绝缘电阻下降、漏电流增加，会使高值电阻的阻值下降，会使电介质的介电常数增加，等等。
无线通信网络中的信号优化与干扰抑制
无线通信网络中的信号优化与干扰抑制在无线通信网络中，信号优化和干扰抑制是至关重要的技术，旨在提高通信质量和可靠性。
本文将介绍信号优化和干扰抑制的概念、方法和挑战，并探讨其在无线通信网络中的重要性。
首先，信号优化是指在无线通信系统中改善信号的传输效果和覆盖范围，以提高通信质量和用户体验。
信号优化涉及到信号传输的多个方面，包括信号发射功率、频谱利用、传输速率和调制技术等。
通过优化这些参数，可以最大程度地提高信号的传输效果，减少传输误码率和信号衰落。
为了实现信号优化，无线通信网络中采用了一系列的技术和方法。
首先，无线通信网络利用天线技术来提高信号的接收和发射效果。
天线设计和布局的合理安排可以增加信号的传输范围和覆盖率，减少信号衰落和干扰。
其次，无线通信网络采用了功率控制技术来调整信号发射功率，以确保接收到的信号质量稳定和一致。
此外，频谱分配和调度也是信号优化的重要技术，通过合理分配频段和调整调度算法，可以最大化利用有限的频谱资源，提高通信系统的容量和效率。
最后，调制技术也是信号优化中的重要组成部分。
调制技术通过在信号中引入合适的调制方式，如正交频分复用（OFDM）等，以提高信号的带宽效率和抗干扰能力。
然而，实现信号优化并不是一项容易的任务，无线通信网络中仍然存在许多挑战和问题。
首先，信号的传播受到环境因素的影响，如建筑物、树木和地形等，会导致信号衰落和多径效应。
为了克服这些问题，无线通信网络需要采用合适的天线技术和信号传播模型来预测和补偿信号的衰落和多径效应。
其次，无线通信网络中存在着不同用户之间的干扰问题。
无线信号在传输过程中会相互干扰，导致接收端无法正确解码发送端的信号。
为了抑制干扰，无线通信网络采用了一系列的干扰抑制技术，如干扰消除、波束赋形和动态频率选择等。
然而，由于用户和设备的数量不断增加，干扰问题仍然非常严峻。
在无线通信网络中，信号优化和干扰抑制的重要性不言而喻。
首先，信号优化可以提高通信质量和用户体验。
干扰抑制的方法
干扰抑制的方法
干扰抑制是一种重要技术, 用于降低信号噪声水平以提高信号处
理系统性能。
干扰抑制常用的方法主要包括数字滤波、时变滤波、空
间滤波、反射抑制等。
1、数字滤波: 数字滤波是使用数字算法对信号进行过滤，从而消
除或减少干扰信号的技术。
将数字信号通过一个滤波器后，就可以实
现干扰抑制的效果。
常用的数字滤波方法有最大似然估计法、最小均
方误差法、频率分解滤波法、频域滤波法等。
2、时变滤波：时变滤波通常是采用动态滤波器技术，可以根据信
号的频域特征和功率谱密度进行滤波，一般采用加权窗函数，如高斯窗、小波窗、汉宁窗等，以有效降低信号的功率谱，即实现干扰抑制
的效果。
3、空间滤波：空间滤波是在空间上进行滤波，从而形成一个图像，这个图像在空间上的滤波效果较好，可以降低噪声的影响。
典型的空
间滤波方法有中值滤波、均值滤波、最小值滤波和归一化滤波等。
4、反射抑制：反射抑制是一种利用反射信号来抵消干扰信号的技术，可以提高信号处理系统的性能，从而减少噪声。
一般来说，反射
抑制可以分为场反射抑制和天线反射抑制，它们可以通过相应的滤波器、空间滤波器等技术手段，有效地减少噪声，从而实现干扰抑制。
5G网络的小区干扰与干扰抑制技术介绍
5G网络的小区干扰与干扰抑制技术介绍随着移动通信技术的不断发展，5G网络已经成为当前的热门话题。
然而，随着5G网络的普及，人们也开始关注与之相关的问题，其中之一就是小区干扰。
本文将介绍5G网络的小区干扰问题以及干扰抑制技术。
首先，我们需要了解什么是小区干扰。
在5G网络中，小区是指无线电信号的覆盖范围，每个小区都有一个唯一的标识符。
当多个小区之间的信号发生干扰时，就会出现小区干扰。
小区干扰会导致信号质量下降，影响用户的通信体验。
小区干扰的原因有很多，其中之一是同频干扰。
在5G网络中，不同小区之间可能使用相同的频率进行通信，这就容易导致同频干扰。
此外，由于无线信号的传输特性，多径效应也会导致小区干扰。
多径效应是指信号在传播过程中经历多个路径，导致信号相位和幅度的变化，从而产生干扰。
为了解决小区干扰问题，研究人员提出了一系列的干扰抑制技术。
其中之一是动态频谱共享技术。
动态频谱共享技术可以根据不同小区的需求，动态地分配频谱资源。
通过合理分配频谱资源，可以减少同频干扰，提高网络的整体性能。
另一个干扰抑制技术是空间分集技术。
空间分集技术利用多个天线接收信号，并将这些信号进行合并，从而提高信号的质量。
通过空间分集技术，可以减少多径效应对信号的影响，降低小区干扰。
此外，还有一些其他的干扰抑制技术，如功率控制技术、干扰对消技术等。
功率控制技术可以根据信号的强弱自动调整发送功率，从而减少干扰。
干扰对消技术则是通过信号处理算法，将干扰信号与接收信号进行抵消，从而提高信号的质量。
综上所述，小区干扰是5G网络中一个重要的问题，但是通过干扰抑制技术可以有效地解决这个问题。
动态频谱共享技术、空间分集技术、功率控制技术以及干扰对消技术等都是有效的干扰抑制技术。
随着技术的不断进步，相信将来会有更多的干扰抑制技术被提出和应用。
然而，需要注意的是，干扰抑制技术虽然可以减少小区干扰，但是也需要考虑到网络的整体性能和资源利用率。
因此，在实际应用中，需要综合考虑各种因素，选择合适的干扰抑制技术，以提供更好的用户体验和网络性能。
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第四节 干扰抑制技术
针对三要素采取措施： •消除或抑制噪声源； •阻截干扰传递途径； •削弱接收电路对噪声干扰的敏感性.
一、屏蔽技术
电磁屏蔽：用导电体或导磁体做成外壳，将干扰 源或信号电路罩起来，使电磁场的耦合受到很大 的衰减。 （1）电场屏蔽 用导电性能良好金属作屏蔽盒，干扰源被屏蔽 起来，并将屏蔽罩接地。如果屏蔽罩不接地，其 耦合干扰更为严重。 如果干扰源不屏蔽，而将信号电路屏蔽，所 得结果与上述屏蔽类似。
二、接地技术
1．安全接地 为了人身和设备的安全，电子设备的机壳、底 座都应接大地。 2．信号接地 信号接地是指各信号的公共参考电位线。以直 流电源的正极线或负极线作为信号地线。
信号接地的三种形式 •共用地线串联一点接地 从抑制电阻耦合角度看， 这种接地方式最不可取，尤 其是强电流电路对弱信号电 路干扰更为严重。采用这种 接地方式时，应把弱信号电 路放在接地点最近处。
3、电缆屏蔽层的接地 当放大器与传感器距离较远时，信号传输 线都要采用屏蔽导线，并且屏蔽层应接地，以 防止外界干扰。
•高频磁场屏蔽
高频磁场屏蔽是利用电磁感应现象在屏蔽壳 体表面所产生的涡流的反磁场来达到其目的。因 此，希望屏蔽体上形成的涡流越大越好。 屏蔽材料采用良导体。由于高频集肤效应， 涡流仅在屏蔽盒表面薄层流通，高频屏蔽盒无 需做得很厚。对于屏蔽导线，通常采用多股线 编织网，多股线在相同体积下有更大的表面积。
三、 感性（磁场）耦合
两个电路之间存在互感时，当干扰源是以电 源形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦 合对邻近信号形成干扰。
由互感耦合在导 线2上形成的感应 电压为:
干扰源 耦合电感
jMI V 2 1
jMI V 2 1
由上式可得以下结论： •互感耦合干扰电压与干扰源的频率成正比。 •感应电压与互感量成正比。
耦合电容 电路 干扰源
由等效电路可得：
V s
jCZ s Vg 1 jCZ s
一般jω CZs<<1，忽略分母中jω CZs并取模，得：
Vs CZ sVg
由上式可得以下结论： •频率越高，干扰越大。 •干扰电压Vs正比电路的输入阻抗Zs。 • 与耦合电容C成正比。
减小电容耦合的方法：通常ω 及Zs由设备的性 能指标所确定，因此减小耦合电容C是抑制干扰 的必要措施。
本章内容及要求
主要内容:介绍干扰的种类、传输途径和抑 制干扰的措施和方法。 本章要求:了解各种干扰源及干扰源对信号 产生干扰的机理；了解常见抑制干扰的措 施和方法。
信号的干扰及其抑制
第一节 概述
一、干扰对测试装置的影响
各种测试装置普遍存在着干扰，严重的干扰 甚至会使测试系统不能正常工作。
信号的干扰及其抑制
•独立地线并联一点接地 可避免电阻耦合干扰， 最适用于低频 存在问题：布线复杂，接地线长而多，由于 存在分布电感与分布电容，随着频率升高， 地线间的感性耦合、容性耦合越趋严重，并 且长线也会成为辐射干扰信号的天线，因此 不适用于高频。
•多点接地方式
适用高频段。在多点接地时，地线常用导电线连成网 （或是一块金属网板），各电路单元分别以最短连线接 地，以降低接地阻抗。
（2）磁场屏蔽
磁场屏蔽是为了抑制磁场的耦合干扰。随 着频率的不同，其屏蔽原理和使用的屏蔽材料 也不同。 •低频磁场屏蔽
用具有高导磁率的铁磁材料将干扰源屏蔽起 来，使干扰源产生的磁通被引导至铁磁材料中， 而不与被干扰电路交连。 注：屏蔽罩应有足够的厚度
•高频磁场屏蔽
高频磁场屏蔽是利用电磁感应现象在屏蔽壳 体表面所产生的涡流的反磁场来达到其目的。因 此，希望屏蔽体上形成的涡流越大越好。 屏蔽材料采用良导体。由于高频集肤效应， 涡流仅在屏蔽盒表面薄层流通，高频屏蔽盒无 需做得很厚。对于屏蔽导线，通常采用多股线 编织网，多股线在相同体积下有更大的表面积。
按照干扰的波形特征分：
•正弦型、脉冲型干扰
• 稳态型、瞬态型干扰
• 周期型、非周期型干扰
按照干扰的频谱分： • 有低频、高频干扰 • 窄带、宽带干扰
二、外部干扰
1.自然干扰 大气层发生的自然现象所引起的干扰以及来 自宇宙的电磁辐射干扰。
2.电气设备干扰（对测试装置正常工作的影响较为严重） 电气设备所产生的干扰：放电干扰、工频 干扰、开关干扰及射频干扰等。
三、内部干扰
内部干扰：设备内部由于设计不良或某些器件工 作所形成的干扰。 长期干扰：温差电势、热噪音、 信号耦合、工频纹波等。
内部干扰
瞬时干扰：转接过程、微音干 扰、压电效应等。
第三节 干扰耦合
一、电阻耦合
• 公共电源线和 地线所存在的电 阻，在电路间形 成干扰。
导线存在电压降，使各电路实际供电电压 以及接地电压都受到其它电路电流的影响。
二、干扰的形成
干扰源
干扰通道
受感器
信号
三、研究干扰问题的方法和步骤
• 弄清噪声源 • 弄清对干扰敏感的电路 • 了解噪声是如何传输和通过什么途径 传输的。
第二节 干扰源
一、干扰的分类
按照干扰形成的原因分： 人为干扰 按照干扰源的位置来分： 外部干扰 自然干扰
内部干扰
按照干扰原理分：
有电场干扰 磁场干扰 电磁场干扰
(1)放电干扰
• 电晕放电(如高压输电线); • 辉光放电(如荧光灯、霓红灯、闸流管); • 弧光放电(如电焊); • 火花放电(如点火系统、电火花加工)。
(2)工频干扰 供电设备和输电线造成工频干扰。 (3)射频干扰 无线电广播、电视、雷达通过天线发射强 烈的电波，高频加热电器也会产生射频辐射。
• 模拟系统和数字系统的 公共接地线电阻产生干扰
i数 i模
i模
Rcm
i数
即使Rcm很小，数字电流也在其两端形成 较高电压，使模拟系统的接地电压不等于零。
消除电阻耦合的方法： 采用单点供电与单点接地。但在相当多的 电路中难免使用公共电源线和地线，此时应尽 量将公共线缩短、加粗。
二、容性（电场）耦合（干扰源为电压形式）