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抗干扰技术论文精品(七篇)

时间:2023-04-10 15:13:43

抗干扰技术论文

抗干扰技术论文篇(1)

1)脉冲压缩。

采用脉冲压缩技术的就是通过发射信号在总功率不变的条件下兼顾高的距离分辨率将时域加宽降低其峰值功率。因加宽了其时域对于电子侦察系统就难以实现对捕获信号线性匹配和相位匹配,增加信号抗干扰能力和反侦察能力。

2)空间选择。

对于接收系统的抗干扰就是要尽量避免被敌方侦察到和干扰,以便能更好地发挥设备的性能。让敌方的干扰信号进入我方接收设备的机会减少,发射天线的波束控制就是实现一个空间滤波,就是只有当信号在滤波通道内才可接收,而以外就会被滤除掉。天线旁瓣抑制技术就是空间滤波的主要环节,因现代的干扰信号发射功率都比较大,甚至超过了有用信号的强度,主瓣抑制掉的信号多会从天线旁瓣进行接收。采用多天线接收,主辅相成,利用调节辅助天线的幅度、相位和增益等指标,从而对有源干扰进行归零,达到抗干扰目的。

3)调频技术。

频率捷变一般指辐射源发射的信号载频在可预见或随机的方式下进行频率跳变,使得信号难以干扰。发射信号、本振信号、相位信号同时进行变化且保持关系稳定的全相参辐射源是目前最有效的抗干扰技术。

2网络化管理

抗干扰技术有很多种,为实现对特定的信号最有效的抗干扰,从辐射源的发射到我方系统的接收都应有相应、有效的管理。数据链网络控制站就是一种网络控制的核心。

1)网络规划。

为实现给定参与单元预计完成的工作下,设计出数据链网络链接平台,使所有单元可通过其进行相互通信。该网络在满足系统电磁兼容条件下尽量完成传输量化和链接性要求。在约束条件多的情况下,进行网络的规划是网络管理的关键,所以设计网络拓扑使得其可靠性最大已是其发展的必然趋势。

2)网络工作状态。

对于多种性质的干扰一般都会有相应的抗干扰技术,所以如何有效的完成相应的对策确保网路调控的高效性和可靠性,必须监视网络运行情况,其有多种管理,功能管理:对敌方干扰信号进行属性分辨,调控有源系统进行抗干扰的调试控制。故障管理:对网络中出现的故障现象进行判断、定位、诊断等。性能管理:分析评价任务完成的效果,规划改善系统性能。

3)网络运行管理。

对抗干扰数据资源通过网络运行管理,可使其发挥最大的效率。不同的战场拥有不同的数据资源、不同的网络结构和特征。其网络运行管理也是根据不同的环境进行不同调控,对于敌方各种辐射源干扰,我方将通过网络系统程序调用相应的抗干扰方案进行应对。网络工作站带有多功能显示器负责监视各个网络终端的工作完成状况,管理和调控每个数字终端的工作。如发现检测出一些妨碍相关作战的问题,数据系统自动提醒操作者是什么问题和潜在问题,并自动记录用于以后排故或进行分析。

4)网络控制与设计。

网络管理的核心就是要保证各个设备都能有效的工作,如果一台设备无法识别终端命令,找不到地址,那么其相关的设备也会瘫痪,不能传送信息。设备与设备之间良好的传输,保证信息的完整、准确地交换战术数据是决定战争胜负的关键因素。因此网络控制终端站的系统控制单元必须是所有系统中最为先进的,与其他系统的通信状况也是最佳的。其在接收位置上也应能够直接接收刚入网的任何一个设备的属性信息。根据定义与环境的考虑,在满足各个设备电磁兼容的条件下,在设计网络时应进行系统的部署,好的网络控制是离不开健全的网络规划的,规划最先要根据我方的数据属性进行编制,不同的辐射源信号应给与相应的抗干扰方案,其次考虑客观环境的影响,如网络平台数量、任务管理、活动区域、入网设备、网密要求、网络容量分配等等,使得网络最终能够满足作战需求的传输容量和终端与终端的连通性。

3总结

抗干扰技术论文篇(2)

【关键词】 无线通信 抗干扰 技术 智能化

科技的发展在给人们带来便捷的同时也使得无线通信传播的环境更加复杂化。在进行无线通信时,可能受到诸多类型的干扰。总的来说,影响无线通信的干扰类型众多,需要根据无线通信的传播原理进行具体分析。当前形势下,人们对于无线通信技术的需求量与日俱增,只有不断提高抗干扰技术的水平,才能保障无线通信的质量。

一、频谱扩展抗干扰技术分析

1、DS直接序列扩频。所谓DS直接序列扩频,就是在较宽的频带上,通过扩展信号,以便于将频带的单位功率降低。通过DS直接序列扩频,可以将功率谱密度有效的降低,优点众多,不仅隐蔽性较好,具有较低的截获率,还能够有效的对抗多径干扰。与此同时,利用DS直接序列扩频,当处于热噪声以及信道噪声的环境下,还可以保证较低的通信功率谱数,这样信号可以较为容易的实现隐藏。

2、FH跳频技术。利用频谱扩展,载波频率就可以利用伪随机的形式在众多频率上跳变。FH跳频技术可以有效规避在某一频段上存在的强干扰。其原理就是针对较为强烈的干扰实现隔离,从而确保有效频段信息的传输的质量。一般来说,跳频技术分为两大部分,即频率自适应以及功率自适应。前者就是在通信过程中实时监测干扰频率,以便实现跳频;后者则是确保无线通讯能够与调整后的发射频率相适应,以便保证跳频后仍能实现通信的传递。

3、TH跳时技术。从某种角度来说,跳时技术与跳频技术类似,就是指在时间轴上发射信号从而实现跳变。在开始部分跳时技术必须对时间轴进行划分从而形成众多时片,然后再通过扩频码控制时片,最后通过码序完成整个技术过程。TH跳频技术特点显著,因其时片较窄,所以必须将信号频谱进一步扩展。该技术必须与其他抗干扰技术一起使用,只有这样才能确保其性能的发挥。

4、组合扩频。组合扩频就是将上述三种抗干扰技术进行有效的组合,从而实现无线通信抗干扰效果的最大化。通过优化组合可以极大的提高无线通信的抗干扰能力。

二、非频谱扩展抗干扰技术分析

1、天线自适应抗干扰技术。这类技术算法较多,自然能够针对信号的不同类型(不论是时间还是空间)实时跟踪,以便减少干扰因素,保障信号的质量。

2、通信猝发技术。一般来说,信号如果长时间暴露在外面,所受到的干扰就可能较多,对通信质量的影响也就越大。通信猝发技术就可以有效解决这一问题,它通过提升无线信号的通信速度,缩短信号暴露在外的时间,从而实现抗干扰。除此以外,通信猝发技术凭借破译难度较高的特点,可以有效的避免信号冒充问题。

3、交织纠错编码技术。如果无线信号扰而产生突发错误,交织纠错编码技术就可以将其打散处理,从而将因干扰影响而产生错误的信号纠正过来,实现无线通信的抗干扰。正是凭借这样的特点,交织纠错编码技术是跳频技术中必不可少的一环。

4、分集技术。所谓分集技术,就是利用多种途径,对同一无线信号就行传输,以便减少因干扰而出现的通信质量损失。分集技术主要由分离技术和合并技术组成。前者是指对信号进行空间、时间、极化以及频率的分离;后者则是指增益合并、信噪合并以及选择合并等技术。分集技术在多径传输对抗中应用的较多。

三、其他无线通信抗干扰技术分析

1、多种输出输入技术。该技术在传统传播方式中应用较广,就是通过多天线将需要传递的信号发送出去,接收方也可以从多个途径进行接收,所以对于信号中断问题比较有效。利用该技术后,即便一种信号受到干扰而中断,但是其他信号依然会进行传输,最终完成通信的传递,以避免因为干扰而导致通信系统的崩溃。

2、虚拟智能化天线技术。虚拟智能化天线技术就是在特定区域,利用多信号接收天线接收相应特点的信号。在接收信号的过程中,可以有效避免其他信号对该特定信号的干扰,从而实现高质量的无线信号传输。对于互调干扰而导致的信号中断问题,虚拟智能化天线技术有奇效,从而有效保证无线信号的抗干扰能力。

结语:综上所述,无线通信抗干扰技术的发展是一个漫长的过程。随着信息技术的不断发展,无线通信抗干扰技术也正逐步趋向多元化。对于我们来说,必须不断研究、不断实践,通过进一步优化无线通信配置,改善无线通信运行的环境,才能保障无线通信的高质量,发挥其无可比拟的优越性,从而推动无线通信技术的进一步发展。

参 考 文 献

[1] 简永泰. 无线通信抗干扰技术性能分析[J]. 电子制作. 2015(01)

抗干扰技术论文篇(3)

[关键词]卫星导航系统;接收机;抗干扰;关键技术

中图分类号:TP303 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0224-01

卫星导航系统,就是用于对目标定位、导航、监管,提供目标位置、速度等相关信息的卫星系统。卫星导航系统具有很多优点,定位精度非常高,如美国的GPS(全球定位系统)精度可达厘米和毫米级;效率高,体现在观测时间短,可随时定位;全天候的连续实时提供导航服务。因此,卫星导航系统广泛应用于各个领域,发展前景十分广阔。但是,卫星导航系统有一个缺点,就是卫星信号的功率比较低,信道容易受到其他形式的各种干扰,导致卫星导航接收机的性能下降。因此,为了提升我国的卫星导航系统的抗干扰能力,本文主要研究探讨了卫星导航系统接收机抗干扰的关键技术。

1 卫星导航系统抗干扰技术

卫星导航系统接收机的干扰主要有三种形式,欺骗式干扰、压制式干扰、欺骗式/压制式组合干扰。欺骗式干扰有针对民码的干扰和针对军码的干扰;压制式干扰有宽带压制式干扰和窄带压制式干扰。为了应对各种干扰,卫星导航系统使用扩频技术,扩频技术具有很好的隐蔽性,能够精密测距,并且可以实现多址通信,抗干扰能力大大增加。而对于连续波干扰、窄带干扰,就要采用带阻频谱滤波方法滤掉干扰信号。而对于宽带干扰,这些方法效果都不理想,一般选择自适应阵列天线技术,这种技术能够根据外部的信号强弱,自动改变各个针元的加权系数,从而对准干扰信号方向。

1.1 自适应滤波技术

自适应滤波技术是随着自适应滤波理论与算法的发展而发展起来的,最小均方算法和最小二乘算法对自适应滤波技术起到的非常大的作用。除此以外,采样矩阵求逆算法也属于另一种自适应算法,直接矩阵求逆算法使得系统处理速度大大提升。

1.2 卡尔曼滤波技术

卡尔曼滤波技术是卡尔曼在20世纪60年代提出的,卡尔曼滤波技术是在被提取信号的相关测量中利用实时递推算法来估计所需信号的一种滤波技术。这种技术的理论基础是随机估计理论,在估计过程中,用观测方程、系统状态方程以及白噪声激励的特性作为滤波算法。卡尔曼滤波技术不仅用于估计一维的平稳的随机过程,而且可以用于多维的非平稳随机过程估计。卡尔曼滤波技术实质上属于一种最优估计方法。虽然卡尔曼滤波技术操作简单,应用范围十分广泛,但有一个基本要求,就是必须在计算机上实现。

2 抗压制式宽带干扰技术

2.1 压制式宽带干扰的工作原理

所谓压制式干扰,就是指干扰信号的强度远远高于经过扩散后的卫星信号强度,进而使卫星导航系统接收机无法获取准确信号,从而达到干扰卫星导航系统的目的。压制式干扰有窄带压制式和宽带压制式干扰。窄带单频连续波干扰,是一台干扰机对卫星导航系统发射单频信号,当单频信号与用伪码调制的宽带进行混频后,就输出宽带干扰信号。宽带扩频相关干扰,原理是利用卫星信号的伪码序列与干扰信号的伪码序列的强关联性来干扰接收机的接受能力。这种干扰可以以较小的干扰功率就能达到有效干扰目的。

2.2 自适应阵列天线技术

阵列天线的结构决定抗干扰性能,阵列天线的几何结构对抗干扰性能的影响主要体现在三个方面。第一,阵列天线的阵元间隔。第二,阵列天线的几何布局。第三,阵列天线的阵元个数。确定阵元间的相对距离,要考虑的因素有,较小的阵元之间的间隔形成的互藕效应,和半波长的阵元间隔形成的旁瓣。一般的阵元间隔选择半波长,能够有效避免大的旁瓣的产生,并且此时的互藕效应最小。阵列天线的几何结构布局不同,对应的最佳阵元的个数就不同。所以在进行干扰抑制性能的量化比较时,不能将阵元个数相同的,但阵元几何结构不同的阵列进行比较。天线阵元的个数和需要抑制的干扰信号、需要获取的期望信号个数有关。

2.3 空域自适应滤波算法

自适应阵列天线就是单纯的空域自适应滤波,当干扰方向和信号随着时间不断变化时,自适应滤波能够及时的从空间接受信号,自动感知存在的干扰同时加以抑制。自适应阵列天线解决的是抗干扰,要达到在接受需要的信号的同时,又要抑制不需要的有意或无意的干扰信号。自适应天线系统有阵列天线、数字波束形成网络、多通道信道接收机和自适应处理器组成。

自适应功率谱倒置算法较好的抑制比较强的干扰信号,并且自适应功率谱导致算法抑制干扰的能力随着干扰信号的增强而不断增强。自适应天线阵列的抗干扰性能会随着天线阵列的规模的增大而提高,但是增大到超过7个阵元后,自适应天线阵列的抗干扰性能就不会明显提高。尽管说自适应功率谱导致算法对干扰的抑制程度比较大,但是在信号与干扰的夹角小于20度时,功率谱倒置算法对干扰的抑制程度就会减弱,甚至会使卫星信号衰减。

2.4 联合空时滤波算法

与单纯的时域、频域技术相比,单纯的空域滤波技术有明显的优势,单纯的空域滤波技术涉及到的计算量比较小,比较简单。缺点是,如果阵单元数为M,该阵最多能够消除的干扰数和最多能够产生的零陷数均为M1。然而在实际应用中,由于阵的尺寸有限制,而且受到费用和功率消耗等的影响,阵元个数会有所限制,使得自适应阵的抗干扰性能下降。

针对这方面的不足,设计出的联合空时自适应技术,是指在阵元个数不变的前提下,增加阵列的自由度。联合空时自适应技术在最优准则和阵列的设计方面的选择空间比较大。联合空时自适应技术能够替代单纯的阵列处理方法,尤其是遇到干扰数目较多,干扰场景复杂情况。联合空时自适应技术需要调整天线阵元的空域响应和时域响应。调整时域能够补偿中频、射频,并且加深零点深度,增强宽带抗干扰能力。除此以外,联合空时自适应技术还可以在不消耗空域自由度的基础上提高干扰抑制自由度

3 抗欺骗式干扰技术

3.1 欺骗式干扰的干扰机理

如果本地信号的相位、载频与干扰信号的相位、载频分别相同时,那么对应的干扰互相关项也会取得最大值。这样一来,因为本地信号和接收到卫星信号不会一直一直不变,会相应滑动,使得互相关项可能取得最大值的同时,自相关项不会一直取得最大值。卫星导航系统接收机的工作方式决定了欺骗式干扰可以分为转发式欺骗干扰和产生式欺骗干扰。产生式干扰指的是干扰机产生高逼真的欺骗信号,这个欺骗信号能够被卫星导航系统的接收机接收,并且使卫星导航系统出现错误解码,受到干扰。产生式干扰的发生有一定的条件,必须在知道当时的卫星电文数据和卫星信号的码型的基础上。

3.2 欺骗式干扰的干扰特征

欺骗式干扰的干扰特征体现在三个方面,即欺骗式干扰信号强度一般大于卫星信号强度,欺骗式干扰信号引入的实测伪距误差,欺骗式干扰信号的导航电文信息误差。具体来说,首先,在高强度的干扰信号的条件下,欺骗式干扰进入接收机的捕获跟踪通道,进行欺骗式干扰。其次,欺骗式干扰对接收机定位系统的欺骗式干扰途径主要是通过卫星位置和伪距测量值进行。

4 总结

由于卫星导航系统独特的技术优势,精准定位,以及连续实时等特点,卫星导航系统广泛应用于各个领域,发展前景十分广阔。但是,卫星导航系统有一个缺点,就是卫星信号的功率比较低,信道容易受到其他形式的各种干扰。因此本文主要研究卫星导航定位抗干扰接收机系统的一些关键技术,主要有抗压制式干扰自适应滤波算法,抗欺骗式干扰方案设计以及卫星导航系统的接收机抗干扰的改进设计研究,以此来提升我国的卫星导航系统的抗干扰能力,

参考文献

[1] 陈强.卫星导航接收机的抗干扰技术分析[J].无线电工程,2011,41(11):34-36,64.

抗干扰技术论文篇(4)

关键词:GPS,干扰,干扰抑制

 

1概述

GPS导航系统能为陆、海、空、天的各类军民载体全天候、24小时连续提供高精度的三维位置、速度和精密时间信息,在军事领域广泛应用于精确打击武器制导、目标侦察、C4ISR系统等。随之在军事作战应用中的推广,它易于受到干扰的问题日益显现出来,在强干扰环境,其扩频增益不足以对干扰进行抑制,需要采用各种抗干扰措施。GPS导航系统对干扰抑制能力的强弱已经成为其能否发挥作用的关键。

2 GPS导航系统干扰抑制技术

针对GPS的干扰有的是有意的,有的是无意的,主要包括其他无线电波(有源)、有影响的地理环境(多径)、选择可用性(SA)。

2.1有源干扰抑制技术

造成GPS容易受到有源干扰的原因是GPS接收端信号太弱,对有源干扰的抑制主要技术有:

① GPS卫星优化

主要包括提高卫星信号的强度,改善码结构和在卫星上使用一些新的抗干扰技术,如采用后向天线、增加新的军用码(M码)、使用点波束发射方式等。

② 伪卫星技术

利用装载在无人机或地面上的虚拟机构成虚拟的GPS星座转发高功率加密GPS信号。如针对地面需求采用发射塔作为伪卫星。

③ 频域滤波技术

滤波技术使得GPS接收机不易受相对于GPS的两个L波段频带外的强功率干扰。频域滤波用于频谱滤波,包括带通滤波和带阻滤波。可通过在GPS接收机和GPS天线间增加一个外围滤波器来实现,滤波过程还可采用自适应数字滤波、VLSI技术等。

④ 时域滤波技术

时域滤波是在时域内对信号进行处理,通过运用数字信号处理方法实现频谱/逆谱区分,可通过在GPS接收机前端处理中增加一个嵌入块实现或作为一个单独的部分置入接收机之前。时域、频域滤波技术能够提供15—50dB抗干扰能力,但对宽带干扰通常不佳。

⑤ 调零天线技术

调零技术通常使用微带圆形天线阵或隙缝部件对干扰源方向上的自适应调零,以达到有效的定向压制。自适应调零天线是一个多元天线阵,阵中各天线与微波网络、处理器相连,处理器通过对微波网络的信号处理来调整微波网络,使各阵元的增益合成相位发生变化,从而在天线阵元方向图中产生对着干扰源方向的零点,以降低干扰效果。

⑥ 极化调零抗干扰技术

极化调零抗干扰技术是一种单孔径技术,利用电场矢量对消来消除干扰信号。其实现是使用一个探测和跟踪/控制通道来识别和跟踪干扰信号的相位和幅度,再用一个混合连接对消电路实现对复合接收信号中干扰信号的抵消。极化调零技术根据类似的干扰源产生一个极化非匹配和调整,能明显提高右旋极化GPS信号与干扰之间的抗干扰比。免费论文。

⑦ GPS干扰源检测和定位技术[3]

采用A—D频段精确目标捕获系统对阻断或干扰GPS的信号进行截获、定位,并搜集有关干扰源的详细信息,以采用相应的保护措施。

⑧ GPS/惯导(INS)/多卜勒导航(DNS)组合导航技术

抗干扰技术论文篇(5)

关键词:单片机 系统软件 工业领域 抗干扰技术 方法 分析

中图分类号:TP368.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)01-0025-02

单片机应用系统在工业领域环境中的应用比较广泛和普遍。通常情况下,单片机应用系统在进行仿真调试以及实验室内部的联机运行应用中,运行稳定性与可靠性都比较高,但是在进行工业环境领域的实际运行应用时,由于工业环境领域内部本身的干扰因素比较多并且复杂,容易造成单片机应用系统运行中出现一些这样或者是那样的不可控制问题,对于单片机系统设备的可靠、稳定运行有着很大的不利影响。本文主要在对于单片机应用系统的干扰影响分析下,针对比较常见的几种单片机应用系统抗干扰技术和方法进行分析论述,以提高单片机系统中的抗干扰技术水平。

1 干扰作用对于单片机系统的影响分析

随着社会经济与工业生产不断发展,单片机系统不仅在工业生产领域应用越来越广泛,而且在智能化仪表以及监控系统领域中的应用数量也越来越多,因此,对于单片机系统运行可靠性与稳定性的要求也就越来越高。通常情况下,在单片机系统运行过程中,对于单片机系统运行可靠性与稳定性产生影响的因素有很多,而单片机系统的抗干扰能力是影响系统可靠性和稳定性的最重要因素。

根据干扰作用对于单片机系统运行稳定性与可靠性的影响情况来看,形成干扰影响的单片机系统运行可靠性干扰作用,主要有单片机系统运行环境中的放电干扰以及高频振荡干扰、电磁干扰、浪涌干扰等,这些干扰作用主要来自单片机系统工作运行的环境,不仅容易造成单片机系统程序的运行出现混乱,而且还会导致单片机系统中的硬件控制失灵以及数据采集出现较大误差,对于带有音频以及视频信号的应用系统中,干扰作用还会造成单片机应用系统出现声音失真或者是图像串色、串扰等问题,对于单片机系统的正常可靠运行有着很大的危害作用。

2 单片机应用中的抗干扰技术与方法分析

通常情况下,对于应用于实际中的单片机系统抗干扰技术和方法,主要有硬件技术方法和软件技术方法两种。而单片机应用中设计的抗干扰系统,也主要是由硬件部分和软件部分共同组成,其中,单片机抗干扰系统中的硬件结构部分主要具有将大部分的干扰作用抵拒于系统之外,而系统的软件结构部分主要是针对在硬件结构部分抵抗作用下进行系统的干扰作用进行阻挡,它是单片机抗干扰软件系统中的第二道抗干扰屏障。

2.1 指令冗余抗干扰技术

指令冗余抗干扰方法技术,主要是指在进行单片机抗干扰系统的设计实现过程中,通过在单片机抗干扰系统中,对于系统程序流向以及系统运行工作状态具有决定作用的指令执行处,进行一些空操作指令,也就是NOP指令的插入实现,在单片机应用系统程序运行到某个单字节指令上时,就可以对于单片机系统运行中的将操作数作为操作码命令进行执行,或者运行中改变操作数的问题情况。

单片机系统应用中,指令冗余抗干扰技术的抗干扰应用已经有实现,比如在MCS-51单片机中,为了避免系统运行中指令受到失控程序的影响,就应用了指令冗余抗干扰技术,通过插入空操作指令进行系统运行干扰作用的控制避免。MCS-51单片机应用系统中所有的指令字节均小于3字节范围,因此,在实际运行应用中可以通过在某一系统指令前进行空操作指令的插入应用,就不会出现系统运行过程中指令被系统失控运行程序冲散的现象,该指令就可以在系统运行过程中得到完整的执行实施,从而对于整个单片机应用系统中程序的正常运行以及对于单片机系统的安全稳定运行都有着积极的作用和意义。值得注意的是,指令冗余抗干扰技术在单片机应用系统程序中不能进行过多的应用,以避免对于单片机系统程序的运行执行效率产生影响。

2.2 软件陷阱抗干扰技术

在单片机应用系统的运行过程中,软件陷阱抗干扰技术主要是指通过软件陷阱的抗干扰引导设置,来对于系统程序运行中的干扰作用进行避免和控制,保证单片机系统的安全可靠运行实现。其中,软件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,强行进行系统程序的捕获,并将捕获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。

对于单片机应用系统中的软件陷阱抗干扰技术来讲,在实际抗干扰应用中,也相对比较常见。比如,在进行单片机应用系统的抗干扰设置时,如果将单片机应用系统中错误处理程序的入口处地址暂记为ERR,那么通过以下3个步骤,就可以进行一个软件陷阱程序的设置实现,并在系统程序运行中进行应用实现。对于错误处理程序的入口地址ERR处,进行两个空运行指令NOP的插入,这里在应用系统的错误处理程序入口进行两个空运行指令的插入,是为了提高错处理程序对于错误指令的捕获能力,也就是软件陷阱抗干扰技术,即LJMP ERR。

通常情况下,使用软件陷阱抗干扰技术进行系统程序的抗干扰运行保护中,软件陷阱指令通常设置在系统程序中具有大片空间的EPROM区,或者是系统程序中未使用的中断向量区、程序区以及各种数据、散转表格中等。通常情况下,在单片机应用系统中,单片机系统中的EPROM区域的芯片中都会存在有很大的冗余空间,并且这些在单片机应用系统中,没有进行编程应用的EPROM冗余空间,都是呈现编程应用前的状态形式,也就是单片机系统中的EPROM区域的内容都是OFFH,对于单片机应用系统,尤其是MCS-51单片机的指令控制系统,主要是以一种单字节指令格式为主,在系统程序的执行实现过程中,会绕过这一区域按照顺序向后继续进行系统程序执行实现,因此,在这一区域进行“软件陷阱”的设置应用,对于捕获“跑飞”程序,控制干扰作用对于系统程序运行的影响有着积极的作用和效果。此外,在单片机应用系统的未使用中断向量区,进行软件陷阱设置,应用软件陷阱抗干扰技术对于系统运行中的干扰作用进行控制和避免,尤其是干扰作用影响下的未使用中断向量区信号被激活混乱运行情况,有着积极的控制作用和效果。最后,在单片机应用系统中的程序区进行软件陷阱抗干扰技术的设置应用时,不能在单片机应用系统程序区内任意进行软件陷阱的设置,通常都是在系统程序区指令串的断点处,进行软件陷阱的设置应用,以控制和避免干扰作用对于系统程序运行的不利影响。比如,在单片机应用系统程序区的JMP.RET指令中,就可以通过下列步骤方法,进行软件陷阱的设置应用,以减小“跑飞”程序对于系统程序的正常运行的不利影响。

…… LOOP:MOV A,R2

AJMP LOOP RET

NOP NOP

NOP NOP

LJMP ERR LJMP ERR

…… ERR:……

2.3 单片机应用的待机抗干扰技术

在单片机应用系统中,所谓的待机抗干扰技术主要是指单片机系统中的主控系统结构部分在处于待机状态时,对于单片机系统中的其它一些结构系统运行的较小干扰影响。这种抗干扰影响技术在单片机系统的实际应用中已经有实现,比如,CHMOS型号的51系列单片机,在实际运行应用中,由于单片机设备本身具有待机工作方式,可以在待机状态下保证定时器或者是计数器以及中断系统继续工作运行,这样一来单片机的CPU对于系统运行中出现的干扰作用不会有任何反应,就会在很大程度是降低干扰信号对于系统运行的影响作用。此外,单片机系统运行应用中的这种抗干扰技术还具有降低系统CPU功耗的特征优势。

比如,在MCS-51单片机系统中,该单片机应用系统在运行过程中,主要是使用8031芯片通过在系统运行过程中,将To的溢出中断向量区中的中断设置为低级中断,那么在单片机系统运行过程中,如果系统运行使用的是6MHz的时钟进行运行应用,那么,就可以在单片机应用系统程序区中使用To定时法,约在10ms处进行软件“看门狗”的设置应用,以对于单片机系统运行过程中,指令冗余以及软件陷阱抗干扰技术疏漏下的干扰因素进行控制避免,保证单片机应用系统的安全稳定以及可靠运行。

此外,在单片机系统运行中,比较常见的抗扰软技术方法还有软件“看门狗”抗干扰法,主要是针对系统运行中“跑飞”程序造成的死循环或者是系统瘫痪问题,通过在运行系统中设置“看门狗”软件,减小与控制跑飞程序的干扰影响。

3 结束语

总之,单片机系统在实际中的应用比较广泛和普遍,进行单片机系统抗干扰技术与方法的分析研究,有利于提高单片机系统运行的稳定性与可靠性,具有积极的作用和意义。

参考文献

[1]翟卫青,田明丽,张柳芳.单片机应用系统中的软件抗干扰技术[J].平顶山师专学报.2004(2).

[2]黄法,孔秀华.基于PIC16F873单片机的步进电机控制系统[J].现代电子技术.2009(12).

[3]陈定三,周达左,杨慧中.一种基于单片机的短距离无线通信抗干扰方法[J].测控技术.2009(7).

抗干扰技术论文篇(6)

关键词:机电一体化;维修技术;干扰源

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.161

0 引言

在工I生产运营体系当中,机电一体化系统往往不能够很好的运行,电网、环境等因素经常会阻碍到系统。在这种情况下,机电一体化系统需要有一定抗干扰的能力,否则将会影响到系统的正常运行,电气模块可能失效,计算机系统中程序的运行可能出现大量的错误,传感器模块接收、发射信号可能受到影响,各个部分都可能受到一定程度上的影响,最终导致整个系统无法运行。

1 机电一体化使用中的干扰源及其影响

从干扰信道到系统的角度来看,干扰系统分为供电干扰,过程信道干扰,场干扰。

第一,供电干扰指的是在电源供电的过程中,大功率设备受到干扰,从而导致电网受到相应的影响,电压出现频繁大幅度的波动,由于开关、电机的开启与关闭,会产生尖峰脉冲干扰,对于系统产生巨大的影响。有相关的数据表明,由于供电干扰所造成的数据、CPU损坏占总干扰损失的90%。

第二,过程通道干扰过程信道干扰主要来自长期传输。当系统有电气设备漏电,接地系统不完善,或传感器测量部件绝缘不良;和通道传输线如果处于同一根电缆或绑在一起,特别是信号线和交流电源线在同一根管子,产生的共模或差模电压会影响系统,系统不能工作。

第三,场干扰指的是由于磁场、电场的影响导致系统无法正常工作,常见的电场、磁场发射源包括了太阳、天体、电话、无线电、通信设备、中频设备等等。受到场干扰后的系统可能出现功能模块无法正常运行,出现电平的改变以及脉冲干扰信号。

2 如何通过机电一体化在维修技术中的使用

2.1 机电一体化在维修技术中的维修方法

由于机电一体化设备与其他的设备在各方面都有所差异,所以说在进行维修的过程中不能拘泥于传统的维修方式,要根据其特点进行相应的调整。进行这种设备维修的时候,需要在进行设备拆卸之前,对于该设备进行一个充分的了解,对于各个组成部分以及如何工作进行掌握,进而在进行维修之前能够对于机械的现状能够有一个大致的了解,进而通过分析估测问题出现的原因、部位,进而可以使用相对应的维修方式进行维修,使得维修的效率达到最高。在进行机械维修的过程中,通常会使用故障树分析法、自诊断法、环境因素监测诊断法等维修方式。其中故障分析法指的是在逻辑的基础上,进行机器故障的分析,进而了解到各组成部分在机械中起到的作用,通过高效的逻辑分析来找出机械中出现问题的原因、部位,进而能够达到高效维修的目的。

自诊断法指的是通过机械自身所拥有的故障检测系统来找到问题所在之处,进而进行相应的维修处理,这一个方法的故障检测主体是机器自身,能够大大降低维修成本,减少维修人员的工作量,在维修过程中将会优先使用该方式,如果出现该方式无法处理的问题的时候,才选择使用其他方式进行维修。环境因素检测法指的是通过机器周围的环境条件进行故障的检测,运用这种方式进行维修,能够快速的找到机器各组成部分的内在联系,进而能够更快地掌握故障所在之处,从根本上进行故障的维修处理。

2.2 机电一体化在维修技术过程通道抗干扰措施

抑制过程通道上的干扰,主要措施是光电隔离,双绞线传输,阻抗匹配,电流传输和合理布线等。

(1)光隔离。利用光耦合器的电流传输特性,在长线传输模块中可以在两个光电器件之间用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了电流流经公共线路之间相互干扰产生的噪声电压,也有效地解决了长期驱动和阻抗匹配的问题。(2)双绞线传输。双绞线传输在传输的过程中一般应用于传输线路,而如果要使用同轴电缆,其带宽的优势使得阻抗高,从而使得共模干扰大大减少。因为使用双绞线进行传输会形成环路,这样使得各线路之间所产生的电磁相互抵消,进而减少了电磁干扰。(3)阻抗匹配长期传输,如果收发器两端的阻抗不匹配会产生信号反射,使信号失真,损坏程度和传输线路的传输频率和长度有关。(4)电流传输长期传输,用电流传输代替电压传输,可以获得更好的抗干扰能力。(5)合理布线强馈线必须单独走线,强信号线和弱信号线应避免平行。

2.3 机电一体化在维修技术使用中场干扰的抑制

抑制场干扰常用的方式是进行有效的屏蔽以及接地处理。在进行抑制场干扰的实践过程中,需要重点注意几个方面:1.针对出现的静电干扰,可以将感应体进行接地处理,进而消除了接地回路产生的可能性;2.针对出现的电磁干扰,可以在进行有效的屏蔽的同时,将屏蔽设备的一端进行接地处理;3.在进行屏蔽处理的过程中,需要将屏蔽线与信号线、公共线严格区分,不能代替使用;4.在进行接线处理的过程中,严禁在各电路之间使用公共线路,防止线路串扰的情况出现。

3 结束语

通过对于各种干扰对于系统产生影响的分析,可以看出,对于系统的干扰将会严重影响到系统的正常运行,从而使得数据的采集出现偏差,对于系统的控制失效,程序运行受阻,数据发生变化等等。在进行系统抗干扰的过程中,仅仅完善硬件抗干扰系统是不够的,需要同时完善软件抗干扰体系,才能够有效的达到抗干扰的目的。而计算机会自主进行抗干扰措施,即抗干扰处理需要在一定的条件下才能进行:1.在出现系统干扰的情况下,计算机本身的硬件以及功能模块不会受到根本上的影响,而对于出现损坏的部分进行一定程度上的监控管理;2.在出现系统干扰的情况下,计算机中的程序以及固化常数不会发生变化;3.再出现系统干扰的情况下,RAM能够快速的重新建立,同时在运行过程中不会有数据出现。数字滤波、宽度判断抗尖峰脉冲干扰等方法都能够有效地处理数据采样干扰,并且干扰信号的存在情况可以通过重复测试的方式进行检测。

参考文献:

[1]栗志青.机电一体化的发展和应用[J].河南建材,2016(04).

[2]刘永刚.机电一体化教学问题及改革措施[J].山东工业技术,2016(20).

[3]张勇坚.机电一体化在煤矿开采中的应用[J].煤矿机械,2014(11).

[4]宋秋红.高职机电一体化应用型人才一体化培养的思考[J].山东工业技术,2014(19).

[5]汤金华.论机电一体化的技术创新与发展[J].科技展望,2014(19).

抗干扰技术论文篇(7)

1目前我国卫星通信容易受到的干扰因素

卫星通信技术,即由天上的卫星对地面发射信号,以实现地面通讯的目的,其具备覆盖范围大、通讯速度快、不受周边环境限制等优势。但正因为卫星是在天上进行通信的,所以,便更容易受到电磁信号的干扰,另外还有一些军用飞机、卫星等设施都会产生一定的电磁干扰源,致使卫星通信的上行链路和下行链路受到干扰。干扰类型也是多种多样,对干扰信号的类别也有相应的区分,比如欺骗性干扰、压制性干扰、连续搜索干扰、瞄准式干扰等。当卫星的下行链路受到干扰时,由于卫星转发器的缘故,虽然干扰信号的干扰功率和干扰距离有明显优势,但覆盖面却不够大,容易被地面站等采用多种的抗干扰措施,例如旁瓣遮挡技术将干扰源消弥于无形。不过,卫星的上行链路受到干扰源的干扰问题却比较难以排除。致使成为卫星通信的一大弱点。所以,研发卫星上行链路的抗干扰技术势在必行。

2关于卫星通信抗干扰技术的最常见手段

由于外国其他国家对源电子干扰技术的创新和研发,使干扰源的干扰频率范围进一步加大,并且在同一时间内可以发出多种类型的干扰源,致使卫星通信受到的干扰程度也在逐步加重。如何保障卫星通信的抗干扰能力,也正是卫星通信技术研究的重中之中。通过优化抗干扰技术,将多种抗干扰技术进行有效的结合,降低干扰的压制比例,增强干扰的容限,才能从根本上解决卫星通信的干扰难题。

2.1天线抗干扰技术

天线抗干扰技术在我国卫星通信技术是应用最广泛的抗干扰技术之一,由于我国卫星通信的覆盖范围极大,这就容易受到敌方干扰源对卫星信号的干扰,而天线抗干扰技术通过对卫星覆盖范围进行相应的灵活优化,从而使卫星信号能够达到最大程度的接收。这样,即使干扰源对某个方向的卫星信号信行干扰,也能够保障卫星信号的顺利接收。天线抗干扰技术包含MBA(多波束天线技术)、智能天线技术、自适应调零天线技术等三方面的技术,MBA能够控制卫星的发射天线,从而实现方向调节,并且其中的相控阵多波束天线技术,更是能对卫星天线的波束进行调节,从根本上提高卫星的抗干扰性能。由于MBA技术发展较为成熟,因此得到了最广泛的应用。智能天线技术是在卫星的信号入口部位安装一种天线,这种天线能够抑制干扰,并且能对天线阵列的信号和方向进行控制和优化,通过对天线阵的多个子波束的指向和零点控制优化,使卫星的抗干扰能力更强。自适应调零天线也能够对天线阵元进行自适用加权来控制和优化,从而使信号干扰调零化,抑制干扰性能极佳,收敛速度也特别快,智能天线技术便是从自适应调零天线技术的基础上深化出来的。

2.2扩展频谱抗干扰技术

扩展频谱抗干扰技术是卫星通信抗干扰技术中最至关重要的技术之一,扩展频谱抗干扰技术包含DS和FH,DS是直接序列扩频技术,它可将卫星信号进行解扩,并形成窄带信号。也可将窄带干扰信号进行解扩,并形成宽带信号,然后由窄带滤波器对信号的能量进行过滤,以达到降低对卫星信号的干扰。由于DS(直接序列扩频技术)的理论比较成熟,因此在卫星通信抗干扰系统中获得了广泛的使用。而FH是跳频技术,他能够对多种的载波频率进行切换,通过随机的形式来提升卫星通信的抗干扰能力,而且FH(跳频技术)在带宽较宽的情况时要比DS(直接序列扩频技术)更加实用。

2.3编码调制抗干扰技术

在卫星进行通信过程中,对通信数据的控制难免会产生差错,而FEC技术的前向纠错,能够有效解决这一难题。FEC前向纠错能够在卫星受到干扰源的干扰时,利用级联编码方案将干扰问题解决。FEC前向纠错技术主要是通过卷积码进行译码的,FEC级联编码技术的有效采用,能够获得更高的编码增益。并且,数字化卫星通信系统随着科技时代的不断发展,级联码的使用就更加广泛了。编码调制技术能够有限提升卫星通信技术的抗干扰容限。

2.4星上处理抗干扰技术

卫星通信系统的抗干扰技术中,透明转发器是其中最重要也是最脆弱的部分,如果敌方干扰源针对透明转发器进行干扰,便很容易将其摧毁。而星上处理技术则很好地解决了透明转发器的弊端,星上处理技术能够将卫星上行链路和下行链路进行去耦处理,将上行链路与下行链路的关联去除,饱障透明转发器在受到干扰时受到推向饱和,以避免透明转发器被敌方干扰源摧毁。目前,星上处理技术的发展不仅已经成为了通信卫星抗干扰技术未来的发展趋势,也将成为未来卫星通信抗干扰技术中最主要的关键技术。

2.5限幅和线性化抗干扰技术

限幅技术是根据星上处理技术的原理研发出来的,如今已成为我国卫星通信抗干扰技术中广泛应用的一种技术。限幅技术能够避免信号源干扰上行链路时对透明转发器中功率放大器推向飽和。限幅技术有软、硬限幅之分,软限幅的转发器能够在限幅区和线性区进行工作,它能对大信号进行压缩,压缩比受到干信比、干扰信号类型、限幅门限的制约。硬限幅的转发器能够在非线性状态进行工作,也同样是对大信号进行压缩,不过,它只是受到干信比和干扰信号类型的制约。限幅技术的运用能够对干扰源的功率进行掠夺,使扩频信号的抗干扰性能降低,从而使透明转发器受到的干扰容限达不到饱和值,通过提高转发器功率线性范围,实现提升卫星通信的抗干扰性能。

3卫星通信抗干扰技术的发展前景及优化策略

卫星通信抗干扰技术的创新发展,有利于保障卫星通信能力的提升,使卫星通信系统的稳定性更强,抗干扰性能更加突出。而通过研发干抗和抗干扰技术,更是成为世界各国军事卫星通信未来的重要目标。我国在卫星通信抗干扰技术的研究,应建立健全的卫星通信抗干扰体系,通过多种抗干扰技术的灵活结合,建立相应的抗干扰体系网络,以完成抗干扰技术体系建设。对智能天线抗干扰技术的优化应对相控阵MBA(波多束天线技术)和盲波束技术进行研究创新,以达到波束的理想化目标。扩展频谱抗干扰技术应对混合扩频、自适应扩频进行更加深入的研究和创新,以实现卫星通信扩频抗干扰性能的提升。对卫星通信系统的信道建设增进研究,并优化创新相应的信号调制方法,加强对星上处理技术和限幅线性化技术的研发创新,对多种卫星通信抗干扰技术进行完善和整合,使其不断相互结合,从而构建出健全完善的卫星通信抗干扰体系,以使卫星通信能力的稳定发展提供更有利的条件,使卫星通信技术的发展前景更加美好。

4结束语

本文通过对卫星通信系统容易受到的干扰因素进行分析,并指出我国目前卫星通信中比较常用的抗干扰技术,从而总结出我国卫星通信抗干扰技术的优化策略,通过多种抗干扰技术的不断创新和整合,将多种抗干扰技术有机结合起来,从而建立卫星通信抗干扰体系,并指出抗干扰技术的发展前景,从而为我国卫星通信能力的进一步发展,创造坚实的基础。

参考文献

[1]谷春燕,陈新富,易克初.卫星通信抗干扰技术的发展趋势[J].系统工程与电子技术,2004(12):17-21.

[2]王志军,白旭平,刘琼俐,等.卫星通信系统中的抗干扰技术研究[J].通信技术,2012(7):5-9.

[3]杜祥春.关于卫星通信抗干扰技术的发展趋势研究[J].新媒体研究,2016(16):23-27.

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