检测信号的讲义干扰及其抑制技术
测控原理第七章 干扰及干扰的抑制技术
噪声耦合方式 耦合是指干扰信号进入仪器仪表内部的途径。 静电耦合： 静电耦合又称电容性耦合，指两个电路之 间存在寄生电容,产生静电感应,使一个电路 的电荷变化影响到另一个电路。 可通过降低接受电路输入阻抗，合理布线，以 减小分布式电容的方法减小干扰。
电磁耦合
又称感性耦合指两个个电路之间存在互感,当 一个电路上的电流变化时,在另一个电路上引 起感应电压。 共阻抗耦合
电气设备噪声源
工频干扰： 市电电压的频率为50Hz，它会以电磁波的辐 射形式，对人们的日常生活造成干扰，我们 把这种干扰称之为工频干扰。 工频干扰会对电气设备和电子设备造成干扰， 导致设备运行异常。
射频干扰： 射频是一种高频交流电,也就是通常所说的电磁 波.射频干扰就是电磁波所带来的干扰.如两个频 率相差不多的电磁波会同时被接收机接收造成 干扰. 在离发射台近的地方会有谐波干扰.干扰 其他的接收设备.发射相同频率的电磁波可干扰 敌人的电台.
避免低频干扰
到一点接地
多极放大电路的一点接地方法
避免低频干扰
从串联接地
到一点并联接地
（2）传感器接口电路的接地方式
避免共模干扰
两点接地
一点接地
（3）检测系统与计算机系统的接地方式 低电平地线、功率地线和机壳屏蔽地线应分开设 置，但最后要汇集起来，通过专用地线与大地连接构 成“一点接地”的地线系统。
（3）电缆屏蔽层的接地：当一个不接地的信号源连接 一个接地的放大器，电缆屏蔽层接到放大器公共端。反之 应接到信号源公共端。 （4）屏蔽接地方式随屏蔽目的而不同。 3.常见电路及用电设备的接地方式 （1）印刷电路板内的接地方式: 低频电路一点接地 高频电路多点接地
单极放大电路的一点接地方法
从任意点接地
《跳频信号频谱检测的定频干扰抑制研究》范文
《跳频信号频谱检测的定频干扰抑制研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，跳频信号作为一种重要的通信手段，在军事、安全、无线局域网等领域得到了广泛应用。
然而，跳频信号的频谱检测过程中常常会遇到定频干扰的问题，这严重影响了信号的准确检测和通信质量。
因此，对跳频信号频谱检测中的定频干扰抑制研究具有重要的现实意义和应用价值。
二、跳频信号与定频干扰概述跳频信号是一种通过改变载波频率来避免干扰和增强通信安全性的通信方式。
其基本原理是在一定的频率范围内，按照一定的规律进行频率的跳变。
而定频干扰则是指一种固定频率的干扰信号，它会对跳频信号的检测和接收造成严重的干扰。
三、定频干扰对跳频信号的影响定频干扰对跳频信号的影响主要体现在以下几个方面：1. 干扰信号与跳频信号的频率重叠，导致接收端无法正确解调；2. 干扰信号的强度超过跳频信号的强度，导致接收端信噪比下降；3. 干扰信号可能导致跳频通信系统出现误码、丢失数据包等问题。
四、定频干扰抑制技术研究针对定频干扰对跳频信号的影响，研究人员提出了多种定频干扰抑制技术。
这些技术主要包括以下几种：1. 频谱检测技术：通过检测跳频信号的频谱，识别出定频干扰信号的频率和强度，从而进行相应的抑制。
2. 滤波技术：利用滤波器对接收到的信号进行滤波处理，去除定频干扰信号。
3. 空时联合处理技术：结合空间和时间信息，对接收到的信号进行联合处理，提高抗干扰能力。
4. 智能算法：利用智能算法对接收到的信号进行学习和分析，自动识别和抑制定频干扰信号。
五、研究方法及实验结果分析本研究采用理论与实验相结合的方法，对跳频信号的定频干扰抑制进行了研究。
首先，我们利用MATLAB软件对不同强度的定频干扰进行仿真分析，验证了定频干扰对跳频信号的影响。
然后，我们设计了一种基于空时联合处理的定频干扰抑制算法，并进行了实验验证。
实验结果表明，该算法能够有效地抑制定频干扰，提高跳频信号的信噪比和通信质量。
无线通信网络中的干扰检测和抑制技术的研究
无线通信网络中的干扰检测和抑制技术的研究一、引言无线通信网络已经成为现代社会不可或缺的一部分，它提供了便利的信号传输方式，但同时也面临着干扰的挑战。
干扰的存在会导致信号质量下降、数据传输错误率增加等问题。
因此，如何有效地检测和抑制干扰成为了研究的重点之一。
二、干扰检测技术的研究1. 信号特征检测干扰信号常常具有特定的频率、幅度或时域特征，通过对信号进行频谱分析、波形识别等方法，可以确定是否存在干扰信号。
2. 自相关与互相关分析通过计算信号的自相关函数和互相关函数，可以检测信号中的周期性干扰，并进一步分析干扰信号的特征。
3. 盲源分离干扰信号与正常信号通常具有不同的统计特性，通过对信号进行盲源分离，可以将干扰信号与正常信号分离开来，从而实现干扰的检测。
三、干扰抑制技术的研究1. 多天线技术在接收端使用多个天线，通过对不同天线上的信号进行处理，可以提高信号的抗干扰能力，从而减小干扰对信号的影响。
2. 自适应滤波器自适应滤波器是一种根据输入信号动态调整的滤波器，它可以根据干扰信号的特征对信号进行滤波处理，从而抑制干扰。
3. 频谱分割技术通过将信号频谱分割成不同的子频带，将干扰信号与正常信号分开处理，可以在一定程度上抑制干扰。
4. 信号处理算法利用数字信号处理算法，如小波变换、时频分析等，对信号进行处理，可以减小信号中的干扰成分，提高信号质量。
四、干扰检测与抑制的应用1. 移动通信网络在移动通信网络中，干扰是一个普遍存在的问题。
通过应用干扰检测和抑制技术，可以提高通信质量，减少通信中断的现象。
2. 物联网物联网是由大量智能设备组成的网络，干扰会对其通信造成较大的影响。
干扰检测和抑制技术可以提高物联网的稳定性和可靠性。
3. 网络安全干扰不仅会影响通信质量，还可能被恶意利用进行网络攻击。
通过干扰检测技术，可以及时发现并防范网络安全威胁。
五、总结干扰是无线通信网络中不可避免的问题，检测和抑制干扰的技术是提高通信质量和网络安全的重要手段。
热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制
热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制
热工检测与控制系统中，信号干扰的产生与抑制是一个常见的问题。
信号干扰指的是
在信号传输过程中，由于外部因素的干扰导致信号出现失真、噪声增加、误差扩大等现
象。
信号干扰的主要产生原因有以下几个方面：
1. 电磁干扰：电磁辐射、电磁感应、电磁耦合等都会对信号的传输和接收产生影响。
在热工检测与控制系统中，电机的运行、电器设备的开启以及高压电线的存在都会产生电
磁干扰。
2. 传输线路的质量不良：传输线路的老化、接触不良、阻抗失配等问题都会导致信
号传输时出现干扰。
3. 地线干扰：地线是信号传输的参考电平，如果地线存在问题，就会影响信号的传
输和接收。
4. 电源干扰：不稳定的电源会导致信号的波动，进而影响到系统的工作。
为了抑制信号干扰，可以采取以下几种方法：
1. 屏蔽技术：通过使用屏蔽材料对传输线路进行保护，减少外界电磁干扰对信号的
影响。
2. 滤波技术：在信号接收端引入滤波器来消除干扰信号，提高信噪比。
4. 优化接地：通过合理布置地线，减少地线干扰对信号的影响。
5. 增强抗干扰能力：优化电路结构设计，使用抗干扰器件，提高系统的抗干扰能
力。
6. 使用差分信号传输方式：差分信号传输方式可以有效抵抗共模噪声，减少信号干扰。
热工检测及控制系统中的信号干扰产生与抑制是一个需要重视的问题。
通过合理的设
计和优化，可以有效减少信号干扰对系统性能的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
测量系统的干扰及其抑制方法
测量系统的干扰及其抑制方法在实际测量中，人们常发现即使所选用的测量系统是由高精度、高稳定度、高质量的仪器所组成的，并且频率响应特性也很好，但在实际现场使用时，仍难免会受到程度不同的各种噪声的干扰。
在测量系统中，由于内部和外部干扰的影响，会在测量信号上叠加干扰电压或电流，通常把这种干扰信号称为噪声，噪声是电路中的一些非所期望的无用电信号。
当所测信号很微弱时，难免会出现噪声淹没信号的现象。
例如，在火箭或飞机发动机实验现场中，测试系统所面临的工作环境是很复杂的，各种电气系统交织在一起同时工作，通过各种传输渠道将噪声耦合到测量电路。
不可避免地会影响到测量结果。
因此，解决干扰问题是关系到测试工作的成败和测量结果精度高低的重要条件之一。
这也是测试工作者必须掌握的基本知识。
但干扰问题是一个复杂的问题，篇幅所限，这里只作简要介绍，详细内容可参看有关书籍。
1、干扰源为了抑制和减弱干扰，首先要弄清噪声的来源及其传播方式和途径。
干扰源即产生噪声的来源。
从来源上讲一般可分为外部噪声和内部噪声。
外部噪声一般是指测试系统外部的电气设备在接通与断开时产生的瞬变电火花或辐射电磁波。
内部噪声是指系统内部固有的噪声，系统内信号间的串扰等。
若按噪声的产生原因和传播方式分类，可分为静电噪声、磁噪声、电磁辐射噪声、公共阻抗噪声等。
一般常见干扰(噪声)源有以下几种。
（1）外部干扰外部干扰又可分为来自自然界的干扰和来自电器设备的干扰。
例如，大气层发生的雷电、电离层的变化、太阳黑子的电磁辐射、来自宇宙的电磁辐射等。
对于长期存在的自然干扰，由于能量微弱，可以忽略。
但对于强烈的干扰，如雷电等，则不能忽略其影响，此时最好设法回避或屏蔽。
来自电器设备的干扰主要有大电流及电压变化率引起的噪声。
当大型感性负载通断时，在开关接点处会产生电弧，还有高压输电线引起的电晕放电，金属电焊引起的弧光放电等，这种瞬变过程形成的噪声通过公用电源线传入信号电路，或通过相邻导线耦合到信号电路中。
电磁干扰的检测与抑制技术探讨
电磁干扰的检测与抑制技术探讨电磁干扰是指由电磁波在空间中传播引起的各种不良影响，如电子设备故障、通信系统失效、电网交流噪声等。
电磁干扰对无线通信、雷达探测、军事装备、医疗设备等应用领域造成了极大的威胁和危害。
如何有效地检测和抑制电磁干扰成为当今一个重要的问题。
一、电磁干扰的成因和类型电磁干扰的成因可以分为自然因素和人为因素两大类。
自然因素包括闪电、辐射、电离层扰动等；人为因素则主要涉及电力系统、电子设备、无线电设备、雷达系统等产生的电磁场。
根据其频率范围，电磁干扰可以分为辐射干扰、传导干扰和耦合干扰。
辐射干扰是指电磁场通过空气、水等媒质传播引起的干扰，如雷电、放射源等；传导干扰是指电磁场通过导线、电缆等媒质传播引起的干扰，如电力线干扰、信号线干扰等；耦合干扰是指电磁场直接作用在电子设备上引起的干扰，如电容耦合、电感耦合等。
二、电磁干扰的检测技术为了及时发现潜在的电磁干扰源，必须对电磁环境进行监测和分析。
电磁干扰的检测关键在于能够有效地区分正常的电磁信号和干扰信号，并准确地定位干扰源。
电磁干扰的检测技术主要包括干扰地图、频谱分析、时间域反射、瞬态响应等方法。
干扰地图是一种将电磁场分布情况图形化的方法，可以用于描述电磁场的强度和分布。
频谱分析是一种能够识别和分离不同频率电磁信号的方法，常用于无线电设备的故障排除和频率规划。
时间域反射技术是通过测量电磁场的反射波形来判断干扰源和被干扰设备之间的距离和位置关系。
瞬态响应技术是利用超短脉冲来检测电磁干扰信号，可以高效地检测非常弱的干扰信号。
三、电磁干扰的抑制技术除了检测干扰源，必须采取措施来抑制电磁干扰，以保障系统的正常运行。
电磁干扰的抑制主要依靠两种方法：屏蔽和滤波。
屏蔽是通过隔离干扰源和被干扰设备的物理屏蔽来降低电磁干扰的影响。
屏蔽方法包括金属屏蔽、电磁屏蔽和地埋管屏蔽等。
金属屏蔽是一种将干扰源和被干扰设备隔离开的方法，如用金属网罩来遮挡电磁波；电磁屏蔽是一种将被干扰设备周围用磁性材料包裹住的方法，可以有效地降低电磁场对被干扰设备的干扰；地埋管屏蔽是通过埋设大型金属管道来隔离干扰源和被干扰设备的方法。
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。
第六章信号的干扰及其抑制
(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。
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。
幅值误差
在传递单频信号时，若忽视了传递环节对信号 的干扰，造成幅值误差为
1
1 100% 2 Rg 2 1 ( R C ) g i R i
分析结果 （1）具有低通特性，为了减小幅值误差还必 须使Ri/Rg愈大愈好。 （2）为了扩大不失真传递的频率范围，应该 使R g · Ci尽量小。
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。
三、内部干扰
第32章干扰及其抑制技术
二、湿度及化学干扰
当环境相对湿度增加时，物体 表面就会附着一层水膜，并渗入材 料内部，降低了绝缘强度，造成了 漏电、击穿和短路现象；潮湿还会 加速金属材料的腐蚀，并产生原电 池电化学干扰电压；在较高的温度 下，潮湿还会促使霉菌的生长，并 引起有机材料的霉烂。 某些化学物品如酸、碱、盐、 各种腐蚀性气体以及沿海地区由海 风带到岸上的盐雾也会造成与潮湿 类似的漏电腐蚀现象，必须采取以 下措施来加以保护：浸漆、密封、 浸漆可防止水分 定期通电加热驱潮等。
36
几种用导电纤维材 料编织而成的军用 电磁屏蔽器材
（参考常州雷宁电磁屏蔽设备公司资料）
军用屏蔽帐篷
屏蔽通信车
2019/1/28
军用 电子方舱
37
几种用导电纤维材料编织而成的 电磁屏蔽服
防电磁波屏蔽围裙 辐射源
防电磁波 屏蔽服装
2019/1/28
防电磁波屏蔽 围裙的使用
38
屏蔽室
导电PVC地板 用于防静电及 底部屏蔽
32.3干扰的叠加方式及抑制措施
• 在信号的传输过程中，特别是被测信号通 过传输线送到测量电路的过程，测量电路 易受到干扰信号的影响。这时，干扰信号 就叠加在有用信号上。
• 从叠加的方式来分，干扰有差模和共模干 扰两种。
2019/1/28
2019/1/28 5
信噪比（S/N）的计算举例
在扩音机输入端测得：话筒输出的做报告者声 音的平均电压为50mV， 50Hz干扰“嗡嗡”声的电 压为0.5mV，求信噪比。 解 S/N=20lg（50/0.5） dB =40 dB
2019/1/28
6
一、机械干扰
机械干扰是指机械振 动或冲击使电子检测装置 中的元件发生振动，改变 了系统的电气参数，造成 可逆或不可逆的影响。 对机械干扰，可选用 专用减振弹簧-橡胶垫脚 或吸振橡胶海绵垫来降低 系统的谐振频率，吸收振 动的能量， 从而减小系 统的振幅。 2019/1/28
检测系统抗干扰技术课件
自然干扰主要有地球大气放电(如雷电)、宇 宙干扰(如太阳产生的无线电辐射)、地球大气辐 射以及水蒸气、雨雪、砂尘、烟尘作用的静电放 电等，以及高压输电线、内燃机、荧光灯、电焊 机等电气设备产生的放电干扰。
由不同地电位引起的共模干扰 当被测信号源与检测装置相隔较远，不能
实现共同的“大地点”上接地时，由于来自 强电设备的大电流流经大地或接地系统导体， 使得各点电位不同，并造成两个接地点的电
位差Uce，即会产生共模干扰电压，如图6.4 所示。图中Re为两个接地点间的等效电阻。
传 感 US 器 外 壳 RS
ULd d ti0.51 0 65 4 1 1 0 0 9 30.4V （6.1） 如果把这个数值乘上典型系统的大量门电路的个 数，可以看到，虽然这种门电路的供电电压仅5v， 但引起的干扰噪声将是非常显著的。
7.1 干扰的分类
在实际的脉冲数字电路中，对脉冲中包含的频
谱应有一个粗略概念。如果脉冲上升时间t为已知
7.1 干扰的分类
7.1 干扰的分类
干扰来自干扰源，在工业现场和环境中干扰 源是各种各样的。按干扰的来源，可以将干扰 分为内部干扰和外部干扰。 7.1.1 外部干扰
电气设备、电子设备、通信设施等高密度的 使用，使得空间电磁波污染越来越严重。由于自 然环境的日趋恶化，自然干扰也随之增大。
7.1 干扰的分类
7.1 干扰的分类
各种电气设备所产生的干扰有电磁场、电 火花、电弧焊接、高频加热、可控硅整流等强 电系统所造成的干扰。这些干扰主要是通过供 电电源对测量装置和微型计算机产生影响。在 大功率供电系统中。大电流输电线周围所产生 的交变电磁场，对安装在其附近的智能仪器仪 表也会产生干扰。 此外，地磁场的影响及来自电源的高频干扰也 可视为外部干扰。