抗干扰技术
无线通信抗干扰技术
空间滤波抗干扰技术实验与案例分析
要点一
空间滤波抗干扰技术原理
要点二
实验与案例分析
空间滤波抗干扰技术是通过利用天线阵列，将来自不同 方向的信号进行分离，以抑制来自特定方向的干扰。
在实验室中，研究人员通过模拟不同方向的干扰，测试 空间滤波抗干扰技术的效果。结果表明，采用合适的天 线阵列配置，能够有效地抑制来自特定方向的干扰。案 例分析还表明，该技术在无线通信的实际应用中，能够 有效地降低来自特定方向的干扰，提高通信质量。
通过将信号扩展到更宽的频带，使其难以被侦听和干扰。
跳频技术
通过在多个频率之间跳变，使得敌方难以锁定目标。
猝发通信
将大量信息集中在短时间内传输，降低被干扰的可能性。
移动通信抗干扰应用
1 2
频偏纠偏技术
对由于干扰引起的频偏进行纠正，确保通信质 量。
联合检测技术
通过联合检测多个用户信号，提高抗干扰性能 。
扩频抗干扰技术实验与案例分析
扩频抗干扰技术原理
扩频抗干扰技术是通过将无线通信信号扩 展到更宽的频带中，以降低信号的干扰密 度，从而降低干扰的影响。
实验与案例分析
在实验室中，研究人员通过采用不同的扩 频方式，测试扩频抗干扰技术的效果。结 果表明，采用合适的扩频方式，能够有效 地降低信号的干扰密度。案例分析还表明 ，该技术在无线通信的实际应用中，能够 有效地抵御密集的同频干扰，提高通信质 量。
指通信系统之间的无意干扰，如设备故障、自然干扰等。
无线通信干扰的危害
01
02
03
通信中断
干扰会导致通信信道质量 下降，甚至通信中断，影 响军事行动和应急救援等 任务的完成。
信息泄露
通信干扰可能会泄露机密 信息，对国家安全和商业 利益造成威胁。
无线通信抗干扰技术研究
无线通信抗干扰技术研究无线通信抗干扰技术，顾名思义，是指在无线通信系统中有效抵御各种干扰的技术手段。
其研究内容主要包括对干扰源进行分析和识别、干扰信号的抑制和消除、通信系统的抗干扰设计等方面。
下面将从干扰源分析、抑制技术和抗干扰设计三个方面对无线通信抗干扰技术的研究进行探讨。
一、干扰源分析无线通信系统的干扰源主要包括自然干扰和人为干扰两大类。
自然干扰主要包括多径衰落、电磁干扰等，而人为干扰则包括同频干扰、异频干扰、邻近频率干扰等。
对于自然干扰，由于其具有一定的随机性，通常采用信道估计和均衡技术进行处理；而对于人为干扰，由于其具有一定的规律性，通常需要采用特定的技术手段进行干扰抑制。
在干扰源分析的基础上，无线通信系统需要对干扰信号进行识别和定位。
具体来说，对于同频干扰、异频干扰等人为干扰，需要通过频谱分析或时域分析等手段对干扰信号进行识别，并确定其干扰特征和干扰程度；而对于自然干扰，需要通过信道估计和多径分析等手段对干扰信号进行定位，以便进行后续的抑制和消除。
二、抑制技术针对不同类型的干扰信号，无线通信系统需要采用不同的抑制技术进行处理。
对于同频干扰和异频干扰，通常采用滤波和信号处理技术进行干扰抑制。
具体来说，可以通过设计合适的滤波器结构实现对干扰信号的抑制，也可以通过改进信号处理算法实现对干扰信号的消除。
对于邻近频率干扰，还可以通过频谱分配和功率控制等手段进行干扰管理。
三、抗干扰设计除了对干扰源的分析和干扰技术的抑制外，无线通信系统还需要进行抗干扰设计，以提高系统的抗干扰能力。
具体来说，抗干扰设计主要包括对系统结构和通信协议的优化，以及对硬件和软件的改进等方面。
在系统结构设计上，可以采用分集、分集和重传等技术来提高系统的抗干扰能力；而在通信协议设计上，可以采用自适应调制和编码技术来提高系统的抗干扰性能。
无线通信抗干扰技术的研究内容涉及干扰源分析、抑制技术和抗干扰设计等方面，其研究目标是提高无线通信系统的抗干扰能力，以满足日益增长的通信需求。
抗干扰技术
§2.1 干扰的来源和传播途径
2、串模干扰 、串模干扰 串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰， 串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰，也 称之为正态干扰、常态干扰、横向干扰等。 称之为正态干扰、常态干扰、横向干扰等。
常用的干扰抑制技术
屏蔽技术 接地技术 浮置 平衡电路 滤波技术
静电屏蔽 在静电场作用下，导体内部无电力线，即各点等电位。静电屏蔽就是利用了与大地相连 接的导电性良好的金属容器，使其内部的电力线不外传，同时也不使外部的电力线影响其 内部。 静电屏蔽能防止静电场的影响，用它可以消除或削弱两电路之间由于寄生分布电容耦合 而产生的干扰。 在电源变压器的一次、二次侧绕组之间插入一个梳齿形薄铜皮并将它接地，以此来防止 两绕组间的静电耦合，就是静电屏蔽的范例。 电磁屏蔽 电磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频干扰电磁场在屏蔽体，内产 生涡流，再利用涡流消耗高频干扰磁场的能量，从而削弱高频电磁场的影响。 若将电磁屏蔽层接地，则同时兼有静电屏蔽的作用。也就是说，用导电良好的金属材料 做成的接地电磁屏蔽层，同时起到电磁屏蔽和静电屏蔽两种作用 低频磁屏蔽 在低频磁场干扰下，采用高导磁材料作屏蔽层以便将干扰磁力线限制在磁阻很小的磁屏 蔽体内部，防止其干扰作用。 通常采用坡莫合金之类的对低频磁通有高导磁系数的材料。同时要有一定的厚度，以减少 磁阻。
N N
§2.1 干扰的来源和传播途径
二、 干扰的作用途径
1、静电耦合 、 干扰信号通过分布电容进行传递称为静电耦合。 干扰信号通过分布电容进行传递称为静电耦合。系 统内部各导线之间，印刷线路板的各线条之间， 统内部各导线之间，印刷线路板的各线条之间，变压器 线匝之间的绕组之间以及元件之间、 线匝之间的绕组之间以及元件之间、元件与导线之间都 存在着分布电容。 存在着分布电容。具有一定频率的干扰信号通过这些分 布电容提供的电抗通道穿行，对系统形成干扰。 布电容提供的电抗通道穿行，对系统形成干扰。
抗干扰技术名词解释
抗干扰技术名词解释是：
干扰是指对有用信号的接收造成损伤。
抗干扰即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）结合电路的特点使干扰减少到最小。
（2）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。
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。
雷达往往工作在复杂的电磁环境中，雷达抗干扰性能的优劣直接决定了整个雷达系统的性能。
然而，如何评价雷达抗干扰性能的优劣，至今还没有公认的标准。
因此人们难以把握雷达抗干扰能力的好坏，严重阻碍了雷达抗干扰技术和战术的发展。
目前对于雷达抗干扰性能的评估,已经有了部分研究成果,但存在以下缺点：
(1)干扰和抗干扰性能分开评估,没有把两者联系起来,这不符合实际情况；
(2)由于雷达系统的复杂性,往往不能表征整个雷达的抗干扰性能,而仅从雷达采取的抗干扰措施或雷达本身固有的特性来研究；
(3)度量值具有不可测性,计算繁琐。
电气控制系统抗干扰技术概述
采用隔离技术：使用隔离 变压器、光耦等，隔离电
路中的噪声和干扰
采用冗余技术：使用冗余 电路，提高电路的可靠性
和抗干扰能力
采用软件抗干扰技术：使 用软件算法，消除或减小
噪声和干扰信号的影响
抗干扰测试
测试方法
模拟干扰源： 使用模拟干扰
1 源模拟实际环 境中的干扰信 号
测试环境：在
3 模拟实际环境 的测试环境中 进行测试
干扰信号类型：分析测试结 果中的干扰信号类型，如电 磁干扰、射频干扰等。
02
干扰强度：分析测试结果中 的干扰强度，确定干扰信号 的强弱程度。
03
抗干扰能力：分析测试结果 中的抗干扰能力，确定电气 控制系统的抗干扰性能。
04
优化方案：根据测试结果， 提出优化电气控制系统抗干 扰性能的方案。
谢谢
滤波器作用：去除特定频率范围内的噪
声
3Байду номын сангаас
滤波器设计：根据系统需求选择合适的
滤波器类型和参数
4
滤波器应用：在电气控制系统中广泛应
用于信号处理、电源滤波、通信系统等
接地技术
接地的目的：降低电气控制系 统的噪声和干扰
接地的设计：考虑接地电阻、 接地线长度、接地位置等因素
接地的方式：单点接地、多点 接地、混合接地等
测试设备：使 用专业的测试
2 设备，如示波 器、频谱分析 仪等
测试标准：根
4 据相关标准进 行测试，如IEC 61000-4-6等
测试标准
01
国际标准： IEC 61000-
4-6
02
国家标准： GB/T 17626
03
行业标准： IEEE 1613
抗干扰技术名词解释
抗干扰技术名词解释抗干扰技术名词解释【引言】在当今数字化的时代，各种无线设备和通信技术的普及与发展，给我们的生活带来了巨大的便利，但同时也带来了频繁的干扰问题。
为了确保信息传输和通信的稳定性与安全性，抗干扰技术应运而生。
本文将对抗干扰技术进行全面解析，从定义、分类、应用等多个方面进行深入探讨，以帮助读者更好地理解和应用该领域的相关知识。
【主体部分】1. 定义抗干扰技术是指通过采用各种技术手段，以减弱或抵消外界干扰对系统性能的影响，从而提高系统的抗干扰能力。
它主要通过在设计、制造和运行过程中采取一系列措施，使系统能够在噪声干扰和有害信号的影响下，仍能正常工作并输出可靠的结果。
2. 分类抗干扰技术可根据应用领域、干扰源的性质和干扰的程度等因素进行分类。
根据应用领域可分为通信领域的抗干扰技术、电磁兼容性领域的抗干扰技术和电力系统领域的抗干扰技术。
根据干扰源的性质可分为人为干扰和自然干扰。
根据干扰的程度可分为强干扰和弱干扰。
不同分类下的抗干扰技术在具体的应用场景中有着不同的关注点和方法。
3. 应用抗干扰技术广泛应用于通信、航空航天、电力、医疗、交通等领域。
其中在通信领域尤为重要。
随着无线通信技术的飞速发展，各种无线设备的频谱资源紧张，干扰问题日益突出。
抗干扰技术通过筛选编码技术、调制技术、多址技术等手段，提高系统的抗干扰性能，并实现可靠的通信。
4. 技术手段为了实现抗干扰的目标，抗干扰技术采用了多种技术手段。
其中包括：- 频谱分析与抑制技术：通过分析干扰信号的频谱特性，采取相应的抑制措施，提高系统对干扰的抵抗能力。
- 滤波器设计技术：通过对输入信号进行滤波处理，滤除干扰信号，以减小对系统的影响。
- 编码与解码技术：采用差错编码技术，增加冗余信息，提高数据传输的可靠性和抗干扰性能。
- 多址技术：在多用户接入的情况下，通过分配不同的码片序列，实现用户之间的区分和抗干扰。
【个人观点和理解】在当今数字化的时代，抗干扰技术对于信息传输和通信的稳定性至关重要。
军 事通信系统的抗干扰技术
军事通信系统的抗干扰技术在现代战争中，军事通信系统的可靠性和稳定性至关重要。
敌方往往会采取各种干扰手段来破坏我方的通信，从而影响作战指挥和协同。
因此，抗干扰技术成为了军事通信领域的关键研究方向。
军事通信系统面临着多种干扰形式。
其中，有意干扰包括阻塞式干扰、瞄准式干扰和欺骗式干扰等。
阻塞式干扰是通过在较大的频段范围内发射高强度的噪声信号，使我方通信系统无法正常工作；瞄准式干扰则是针对特定的通信频率进行集中干扰，其干扰功率相对较高；欺骗式干扰则是通过发送虚假的信号来误导我方通信设备。
无意干扰主要来源于自然环境和电子设备自身的电磁辐射，如雷电、太阳活动以及其他电子设备的杂波等。
为了应对这些干扰，军事通信系统采用了多种抗干扰技术。
扩频技术是其中一种非常有效的手段。
直接序列扩频技术通过将原始信号的频谱扩展到一个很宽的频带上，使得干扰信号的功率在扩频后的频谱中变得相对较低，从而提高通信系统的抗干扰能力。
跳频技术则是让通信频率按照预定的规律快速跳变，使敌方难以捕捉到有效的干扰频率。
编码技术在抗干扰中也发挥着重要作用。
纠错编码可以检测和纠正传输过程中出现的错误，即使在受到一定程度干扰的情况下，仍能保证信息的正确接收。
卷积码、Turbo 码等都是常用的纠错编码方式。
自适应滤波技术能够根据接收到的信号和干扰的特征，自动调整滤波器的参数，从而有效地抑制干扰。
此外，智能天线技术通过调整天线的方向图和增益，增强有用信号的接收，同时减少干扰信号的影响。
在军事通信系统中，还常常采用多种抗干扰技术的组合。
例如，将扩频技术与编码技术相结合，可以进一步提高系统的抗干扰性能。
同时，网络技术的发展也为军事通信的抗干扰提供了新的思路。
通过构建分布式的通信网络，即使部分节点受到干扰，整个网络仍能保持通信的畅通。
在实际应用中，军事通信系统的抗干扰能力还需要考虑到战场环境的复杂性和多变性。
例如，在山区、城市等复杂地形中，信号的传播会受到影响，从而增加了抗干扰的难度。
无线信号抗干扰的几种处理方法
无线信号抗干扰的几种处理方法随着无线通信技术的发展和普及，无线信号的干扰问题也日益突出。
在无线通信中，干扰是指其他信号对目标信号的干扰和影响，导致信号质量下降，甚至无法正常传输。
为了保证无线通信的质量和稳定性，需要采取一系列的抗干扰措施。
本文将介绍几种常见的无线信号抗干扰的处理方法。
一、频谱分配和管理频谱是无线通信的基础资源，不同频段的信号之间相互干扰的概率较低。
因此，合理的频谱分配和管理是抗干扰的重要手段之一。
1. 频段规划：通过对不同应用场景的频段进行规划，避免不同信号之间的干扰。
比如，将WLAN和蓝牙信号分配到不同的频段，避免相互干扰。
2. 功率控制：合理控制信号的发射功率，避免信号间的干扰。
通过降低发射功率，可以减少信号的传播距离，从而减少干扰的可能性。
3. 频谱监测：定期对频谱进行监测，及时发现和处理干扰源。
通过频谱监测，可以了解当前频段的使用情况，及时调整频率或采取其他措施来降低干扰。
二、天线设计和布置天线是无线通信系统中的重要组成部分，合理的天线设计和布置可以有效减少干扰。
1. 天线选择：选择合适的天线类型和性能参数，以提高信号的接收和发送性能。
比如，使用有向天线可以减少信号间的互相干扰。
2. 天线布置：合理布置天线，避免天线之间的相互干扰。
天线之间的距离应足够远，避免近距离的干扰。
3. 天线指向性：根据实际需求调整天线的指向性，以减少干扰源对目标信号的影响。
通过调整天线的指向性，可以使天线主动屏蔽掉来自其他方向的干扰信号。
三、信号编码和调制技术信号编码和调制技术是抗干扰的重要手段之一，可以提高信号的可靠性和抗干扰能力。
1. 前向纠错编码：通过在数据中添加冗余信息，可以实现在一定范围内的错误检测和纠正。
常见的前向纠错编码有海明码、RS码等。
2. 调制技术：选择合适的调制方式和调制参数，以提高信号的抗干扰能力。
常见的调制技术有频移键控（FSK）、相位偏移键控（PSK）等。
四、信道选择和切换在无线通信中，信道选择和切换可以减少干扰信号对目标信号的影响，提高信号的可靠性。
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达几伏甚至更高，这取决于现场产生干扰的环境条件
和计算机等设备的接地情况。
（2）共模干扰来源
系统中“地”电位不一致；（地线电阻不等于0）
被测信号源
共模干扰示意图
在计算机控制系统中一般都用较长的导线把现场中的传感器或执行器引入至 计算机系统的输入通道或输出通道中，这类信号传输线通常长达几十米以至 上百米。这样，现场被测信号的参考接地点与计算机系统输入或输出通道的 参考接地点之间存在一个电位差Ucm ，它是加在放大器输入端上共有的干扰 电压，故称共模干扰电压。
如图1所示的变压器，在变压器绕组线包的外面包 一层铜皮作为漏磁短路环。
在如图2所示的同轴电缆中，为防止信号在传输过 程中受到电磁干扰，在电缆线中设置了屏蔽层。
图1 变压器的屏蔽
图2 同轴电缆示意图
（2）接地 接地线截面（加大，电阻小） ；接地点配置
（靠近，压降小） 。目的是减小阻抗耦合。
决于硬件的可靠性，特别是外围通道的可靠性。
系统的抗干扰能力，是提高系统可靠性的关键。
因此，必须采取有效的抗干扰措施，才能保证系统可靠
工作。
2、干扰的途径
（1）公共阻抗耦合Fra bibliotek通过公共电源线和公共地线的阻抗耦合(两个电路
的电流流经一个公共阻抗)，这是最常见的主要干扰。
（2）静电耦合
通过金属导体之间分布电容产生的电场耦合，如平
（1）屏蔽
屏蔽是指利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状 屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来，从而割断或 削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。 按需屏蔽的干扰场的性质不同，可分为电场屏蔽、磁 场屏蔽和电磁场屏蔽。
电场屏蔽是为了消除或抑制由于电场耦合引起的
干扰。
磁场屏蔽是为了消除或抑制由于磁场耦合引起的 干扰。
双绞线可用来传输模 拟信号和数字信号， 用于点对点连接和多 点连接应用场合，传 输距离为几公里，数 据传输速率可达 2Mbps。
双绞线(Twist-Pair)相邻的扭绞处之间距离为双绞线的节距，双 绞线不同节距会对串模干扰起到不同的的抑制效果。
节距（mm） 干扰衰减比
100
14：1
75
71：1
50
变压器隔离
（6）消除噪声源
设备位置选择；电源选择。
（7）电缆选择
采用多芯电缆；动力线与信号线分开。
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4.1 过程通道抗干扰技术
按干扰对系统的作用形式(传导模式)分为串模干扰和共 模干扰。
1、串模干扰及其抑制方法
（1）串模干扰(横向干扰或常态干扰)
定义： 所谓串模干扰是指叠加在被测信号上的干
内部干扰由系统结构和制造工艺决定，主要是分布 电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应，长 线传输的波反射，多点接地造成的电位差引起的干扰， 寄生振荡引起的干扰，元器件产生的噪声等。
噪声干扰存在的三要素：干扰源；干扰的传输通道； 接收设备 (需保护免受干扰的设备) 。
4、抑制干扰的方法
包括硬件和软件。本章主要说明硬件抗干扰技术。
扰噪声。被测信号指有用的直流信号或变化缓慢的交变
信号，而干扰噪声是指无用的变化较快的杂乱交变信号。
如图2.16所示。
（2）串模干扰的来源
空间电磁场干扰；来自信号源内部或电源内部。
信号源
干扰源
干扰电压un与信号电压us相串加(串模干扰) 串模干扰和被测信号在回路中所处的地位相同，以两者之 和作为输入信号
112：1
25
141：1
平行线
1：1
屏蔽效果(dB) 23 37 41 43 0
2、共模干扰及其抑制方法
（1）共模干扰(纵向干扰或共态干扰)
定义：所谓共模干扰是指A/D转换器两个输入端
上共有的干扰，即干扰信号同时、同相、等量地出现
在A/D转换器两个输入端 。如图中ucm所示。
可以是直流电压，也可以是交流电压，其幅值
（3）串模干扰的抑制方法 ①采用输入滤波器
un的频率比信号频率高时，采用低通滤波器； un的频率比信号频率低时，采用高通滤波器； un的频率频率落在信号频谱两侧，采用带通滤波器。
②对于尖峰串扰，采用双积分式A/D转换器；(积分周期取 为干扰周期的整数倍) ③对电磁感应干扰，对被测信号尽早进行前置放大，以提 高信噪比，或尽早完成A/D转换或采取隔离屏蔽措施； ④利用逻辑器件的特性来抑制串模干扰
第4章 抗干扰技术
本章主要说明干扰的来源、性质及抗干扰措施。
概述 4.1 过程通道抗干扰技术 4.2 CPU抗干扰技术 4.3 系统供电与接地技术
概述
干扰：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不 能正常工作的破坏因素。
1、抗干扰的重要性
系统的可靠性，是系统的生命线，决定了系统是
否能长期运行，会不会被淘汰。系统的可靠性，主要取
采用高抗扰度逻辑器件（具有高阈值）； 采用低速逻辑器件，抑制高频干扰。 ⑤采用双绞线作为信号线
减小感应面积；双线场强接近；小环路感应电势相互 抵消，并屏蔽接地。
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，下图给出了带有屏蔽护套的多股双绞线实 物图。
（3）平衡 布线方式；电缆选择。补偿与对消方法，减小
干扰影响。
（4）滤波
滤波是抑制干扰传导的一种重要方法。由于干扰源发 出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽得多， 因而当接收器接收有用信号时，也会接收到那些不希望有 的干扰。
硬件滤波，如阻容吸收滤波电路等。
（5）隔离
光电隔离；磁隔离。
行导线传输。
（3）磁场耦合
通过载流导体磁场之间的互感产生的耦合。
（4）其它干扰途径
包括：热电势；脉冲反射；分布电容的变化；接触
电阻的变化；元器件的物理噪声；电极的麦克风效应等。
3、干扰的来源
干扰主要可分为：内部干扰和外部干扰。
外部干扰与系统结构无关，由外部环境因素决定； 主要是空间电或磁的影响，环境温度、湿度等气象条件 也是外来干扰。
目的：计算机安全，提高抗干扰能力。
变压器隔离：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。隔离变压器也是常用的隔离部件，用来 阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度， 把各种模拟负载和数字信号源隔离开来，也就是把模拟地 和数字地断开。传输信号通过变压器获得通路，而共模干 扰由于不形成回路而被抑制。如图所示。