抗干擾技術有哪些

㈠ 做局放時，抗干擾技術有哪些

簡單來說，抗干擾有以下方法：
1. 數據採集趨向高頻率
2. 加天線來收集干擾信號來抵消測試當中的干擾
3. 高級計算機計算技術
4. 超聲波
5. Low pass filter 低通過濾器
6. 硬體層面提高探測裝置的靈感度

不過你應該發覺這些根本無法完全將干擾抵消。
所以另一種層面的考慮是分離干擾信號技術。
這個對於數據分析程序的完美性及測試裝置的同步性有相當高的要求。
我相信國內還是很少有廠家會這樣做，因為做不到。

㈡ WIFI有哪些抗干擾的技術

1、 直接序列擴頻技術，見縫插針
面對無線標准之間的干擾問題，人們想到了電子戰中採用抗干擾技術——直接序列擴頻通信技術！
直接序列擴頻通信技術開始出現於第二次世界大戰，是美軍重要的無線保密通信技術。它主要是通過高碼率的擴頻碼序列對信息比特流進行解編，將窄帶頻段的數字信息流擴寬、從而能用比窄頻寬許多的頻道來傳輸數據。雖然擴頻的頻道很寬，但功率很低，這讓直接序列擴頻具有不錯抗干擾的優勢。比如信號擴頻寬度為100倍，窄帶干擾基本上不起作用，而寬頻干擾的強度降低了100倍，如要保持原干擾強度，則需加大100倍總功率——當然這實質上是難以實現的。因信號接收需要擴頻編碼進行相關解擴處理才能得到，所以即使以同類型信號進行干擾，在不知道信號的擴頻碼的情況下，由於不同擴頻編碼之間的不同的相關性，干擾也不起作用。

直接序列擴頻技術通過佔用寬頻頻譜資源通信來改善了抗干擾能力，是否浪費了頻段？其實正相反，擴頻通信提高了原有頻帶的利用率。傳統WiFi無線通訊是窄頻通訊，即是將頻譜分成數個使用信道，然後於每個通道內利用提高強度作法來傳遞信號。由於頻帶很窄，它很容易被其它頻率相同之高功率窄頻訊號所掩蓋，就好像講話時有重型卡車經過，因此同一頻率只允許一個系統進行傳輸，若有第二個系統使用將造成共擠出現相互重迭干擾的狀況。這樣另一個系統須使用不同頻率的信道。但由於功率強的緣故，不同頻率相鄰有時仍會產生干擾，因此為了不同信道避免相鄰干擾，每個信道間會有類似防火通道功效的防護頻段，即是閑置不用的頻率區段來避免相鄰干擾，而從另一個角度看也等於是浪費了本就有限的頻段資源。直接序列擴頻就是要利用這些閑置的頻段資源——因為擴展信號功率要低許多。
不過，直接序列擴頻系統也存在與存在與其它DSSS系統相重迭的風險，最可能產生數據丟失。因此針對這個缺點，開發者們採用一些補救措施來彌補。
2、自動變換信道
如果面對高速路堵車，你會怎麼做？不多人會選擇在下一個高速出口出去另尋它路！而「改變信道」也是WiFi 抗干擾的另一個備案是！ 網路監視就是這種類似措施。 一些WiFi設備的DSSS系統會引入一種輪詢協議，當射頻干擾增加、在一定數量的發送嘗試失敗或接收到錯誤數據封包以後，主設備可自動切換到另一個「干凈」信道。但改變信道雖然是一種在特定頻率上解決持續干擾的有效方法，但干擾更傾向於不斷變化且時有時無，而且AP執行的改變信道操作需要將連接的客戶端脫離並再次關聯。這將引起語音和視頻類應用的中斷，並導致由於相鄰AP為防止同信道干擾且變換信道而引發的多米諾骨牌效應。因此，改變信道並不被認為是最適合用戶的一種抗干擾方法，不過卻往往成為一些無線設備吹噓的本錢！
3、波束形成技術技術，給無線導路
其實任何無線抗干擾技術都是希望讓數據流能准確傳輸到接收端，那麼我們能不能直接將WiFi信號直接定向一名用戶並監視該信號確保以最高吞吐率傳輸呢？答案是肯定的！波束形成(Beamforming)技術成為了WiFi最新的抗干擾技術。
天線發射或接收信號時所形成的諸如「筆形波束」、「扇形波束」等等並不是在空間中真實地存在,事實上是在不同的方向隨著信號放大倍數的不同(倍數大時,我們稱其為增益),形成了一個信號增益與方向的關系曲線。而波束成形技術就是一種通過控制陣列天線各個單元的相位和幅度以便形成在空間滿足一定分布特性的波束,並且能夠改變其掃描指向的技術——通過系統控制波束的形成和掃描,達到單元相位的改變,從而使波束的指向、形狀和個數等很快地改變。通俗地說，波束成形技術就像是把散射的光線集成起來形成一條更加強大的「激光束」一樣，這樣可以使得無線區域網接入點更加「集中精力」，從而使得其可以被WiFi客戶端更好地接收，提供更好更加連貫的吞吐量，並避免不必要的干擾。
不過，抗干擾技術僅是治標不治本的措施。就如同一條4車道的高速路，一旦遇到今年的十一黃金周瘋堵的情況，任憑你車技有多高，「騰挪」的位置也是非常有困難的——2.4GHz頻段無疑也是這種情況。因此另闢新的高速路打開新的通道勢在必行。這時5.8GHz無線連接技術的出現給整個行業帶來新的希望。
延伸閱讀：功率越大，抗干擾越強？

相信不少朋友認為無線強度越大越好，其實這個觀點是不對的。因為很多設備和AP都是在同一頻段，所以功率很大的時候會有互相干擾的情況發生，如國家無線電管理委員會針對室內無線產品的功率的規定是不得超過100毫瓦。一些無線設備在干擾嚴重時會自動降低功率，從而更好地利用有限的信道數量。這就好比一條路前面堵車的時候，交通警察往往會採用限速措施通過降低車流速度來交通疏導。這種方法雖然可以達到一定的抗干擾的目標，但是犧牲速率為代價來實現，並不是直接針對無線干擾問題的。
5GHz頻段，能有效避免干擾嗎？
相對於2.4GHz,更高的傳輸速度是5.8GHz的最大特徵——即便802.11ac的入門級速度也可達到433Mbit/s，至少是現在802.11n速率的三倍。

不過，從技術上來看，5.8GHz也是採用直接序列擴頻技術進行無線信號傳播，在抗干擾技術方面基本繼承了2.4GHz的插點。5.8GHz它之所以抗干擾性更強，是因為它是一個較純凈寬闊的無線傳輸頻段——目前僅有部分高端無線路由器、高端數字無繩電話使用設備在不太擁擠或者說更「清潔」的5GHz頻段上工作的，爭用帶寬的無線設備較少，因此速度也有保障。這就像一條剛剛開通8車道高速公路，車輛極少，你可以隨心所欲地飆車。特別是在一個干凈的環境下5.8GHz產品可以穩定在一個頻段，無需頻繁調頻，從而也降低了設備的能耗。
因此，採用5GHz頻段無線產品只能暫時避免干擾的問題。隨著5.8GHz設備的增加，未來採用5GHz頻段也面臨2.4GHz「堵車」的困局，當然也許到那時新的抗干擾技術已經出現了！
延伸閱讀：為什麼飛機上要求不能用手機？
相信不少朋友坐飛機時都遇到過這樣的情況：在飛機起飛前被要求關掉手機！為什麼這樣呢？這都是無線干擾惹的禍！這還得從20年前說起。1991年，美國聯邦通信委員會（FCC）出台規定，禁止乘客在飛機上使用手機，其中一條理由是：手機發射的無線電波，有可能幹擾機載電子系統。在美國國家航空宇航局的「飛行安全報告系統」記錄著這么一起事故：一架波音737在一次夜航著陸時，定位器突然發生了大幅度偏轉，且沒有任何提示……後來根據調查是客艙有手機或類似設備干擾了定位器。
需要說明的是，在有關條例中均是建議「所有行動電話」在飛機離地後應禁止使用，而沒有排除「開啟飛行模式（或者離線模式）的行動電話」，因此後者也不幸地被列入了禁止范圍。各航空公司在執行時，往往會遵照這一規定而禁止所有手機，並且還會強調「包括開啟飛行模式的手機」。這一情況可能由多種原因導致，其中顯而易見的一點是「飛行模式」是智能手機才具有的功能，在條列制訂後10年才出現的

㈢ 常見的雜訊干擾有哪些有哪些常見的抗干擾技術

雜訊干擾如雷擊、周邊負載設備的開關機、發電機、無線電通訊等.它對精密或計算機設備造成故障或者是程序與檔案的執行錯誤等。
1、抑制干擾源
抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的/dt，di/dt。這是抗干擾設計中最優先考慮和最重要的原則，常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的/dt主要是通過在干擾源兩端並聯電容來實現。減小干擾源的di/dt則是在干擾源迴路串聯電感或電阻以及增加續流二極體來實現。
2、切斷干擾傳播路徑的常用措施
⑴充分考慮電源對單片機的影響。電源做得好，整個電路的抗干擾就解決了一大半。許多單片機對電源雜訊很敏感，要給單片機電源加濾波電路或穩壓器，以減小電源雜訊對單片機的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路，當然條件要求不高時也可用100Ω電阻代替磁珠。
⑵如果單片機的I/O口用來控制電機等雜訊器件，在I/O口與雜訊源之間應加隔離(增加π形濾波電路)。控制電機等雜訊器件，在I/O口與雜訊源之間應加隔離(增加π形濾波電路)。
⑶注意晶振布線。晶振與單片機引腳盡量靠近，用地線把時鍾區隔離起來，晶振外殼接地並固定。此措施可解決許多疑難問題。
⑷電路板合理分區，如強、弱信號，數字、模擬信號。盡可能把干擾源(如電機，繼電器)與敏感元件(如單片機)遠離。
⑸用地線把數字區與模擬區隔離，數字地與模擬地要分離，最後在一點接於電源地。A/D、D/A晶元布線也以此為原則，廠家分配A/D、D/A晶元引腳排列時已考慮此要求。
⑹單片機和大功率器件的地線要單獨接地，以減小相互干擾。大功率器件盡可能放在電路板邊緣。
⑺在單片機I/O口，電源線，電路板連接線等關鍵地方使用抗干擾元件如磁珠、磁環、電源濾波器，屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能。
⒊提高敏感器件的抗干擾性能
提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對干擾雜訊的拾取，以及從不正常狀態盡快恢復的方法。
提高敏感器件抗干擾性能的常用措施如下:
⑴布線時盡量減少迴路環的面積，以降低感應雜訊。
⑵布線時，電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合雜訊。
⑶對於單片機閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置端在不改變系統邏輯的情況下接地或接電源。
⑷對單片機使用電源監控及看門狗電路，如:IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個電路的抗干擾性能。
⑸在速度能滿足要求的前提下，盡量降低單片機的晶振和選用低速數字電路。

㈣ 移動通信中,經常採用哪些抗干擾與抗衰落技術

有通道干擾、互調干擾、鄰道干擾、多址干擾等，以及近基站強信號會壓制遠基站弱信號，這種現象稱為「遠近效應」。

1、蜂窩系統

蜂窩系統是覆蓋范圍最廣的陸地公用移動通信系統。在蜂窩系統中，覆蓋區域一般被劃分為類似蜂窩的多個小區。每個小區內設置固定的基站，為用戶提供接入和信息轉發服務。

2、集群系統

集群系統與蜂窩系統類似，也是一種有連接的網路，一般屬於專用網路，規模不大，主要為移動用戶提供語音通信。

3、衛星通信

衛星通信系統的通信范圍最廣，可以為全球每個角落的用戶提供通信服務。在此系統中，衛星起著與基站類似的功能。衛星通信系統按衛星所處位置可分為靜止軌道、中軌道和低軌道3種。衛星通信系統存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。

(4)抗干擾技術有哪些擴展閱讀

發展歷程

移動通信系統從20世紀80年代誕生以來，到2020年將大體經過5代的發展歷程，而且到2010年，將從第3代過渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窩電話系統外，寬頻無線接入系統、毫米波LAN、智能傳輸系統(ITS)和同溫層平台(HAPS)系統將投入使用。

未來幾代移動通信系統最明顯的趨勢是要求高數據速率、高機動性和無縫隙漫遊。實現這些要求在技術上將面臨更大的挑戰。此外，系統性能(如蜂窩規模和傳輸速率)在很大程度上將取決於頻率的高低。

㈤ 簡述通常干擾抑制技術有哪些分別採用的方法是什麼

LTE特有的OFDMA接入方式，使本小區內的用戶信息承載在相互正交的不同載波上，因此所有的干擾來自於其他小區。對於小區中心的用戶來說。其本身離基站的距離就比較近，而外小區的干擾信號距離又較遠，則其信干噪比相對較大：但是對於小區邊緣的用戶，由於相鄰小區佔用同樣載波資源的用戶對其干擾比較大，加之本身距離基站較遠，其信干噪比相對就較小，導致雖然小區整體的吞吐量較高，但是小區邊緣的用戶服務質量較差。吞吐量較低。因此，在LTE中，小區間干擾抑制技術非常重要。
2.1干擾隨機化
對於0FDMA的接人方式，來自外小區的干擾數目有限，但干擾強度較大，干擾源的變化也比較快，不易估計，於是採用數學統計的方法來對干擾進行估計就成為一種比較簡單可行的方法。干擾隨機化不能降低干擾的能量，但能通過給干擾信號加擾的方式將干擾隨機化為「白雜訊」，從而抑制小區間干擾，因此又稱為「干擾白化」。干擾隨機化的方法主要包括小區專屬加擾和小區專屬交織。
a）小區專屬加擾，即在信道編碼後，對干擾信號隨機加擾。如圖l所示，對小區A和小區B，在信道編碼和交織後，分別對其傳輸信號進行加擾。如果沒有加擾，用戶設備（UE）的解碼器不能區分接收到的信號是來自本小區還是來自其他小區，它既可能對本小區的信號進行解碼，也可能對其他小區的信號進行解碼，使得性能降低。小區專屬加擾可以通過不同的擾碼對不同小區的信息進行區分，讓UE只針對有用信息進行解碼，以降低干擾。加擾並不影響帶寬，但是可以提高性能。
b）小區專屬交織，即在信道編碼後，對傳輸信號進行不同方式的交織。如圖2所示，對於小區A 和小區B，在信道編碼後分別對其干擾信號進行交織。小區專屬交織的模式可以由偽隨機數的方法產生，可用的交織模式數（交織種子）是由交織長度決定的，不同的交織長度對應不同的交織模式編號， UE端通過檢查交織模式的編號決定使用何種交織模式。在空間距離較遠的小區間，交織種子可以復用，類似於蜂窩系統中的頻分復用。對於干擾的隨機化而言，小區專屬交織和小區專屬加擾可以達到相同的系統性能。
干擾隨機化繼續沿用 CDMA系統成熟的加擾技術，比較簡單可行。但面對的問題是將干擾視為白雜訊處理，可能會造成由於統計特性的不同而帶來的測量誤差。干擾刪除技術可以顯著改善小區邊緣的系統性能，獲得較高的頻譜效率，但是對於帶寬較小的業務（如VolP）則不太適用，在OFDMA系統中實現也比較復雜。後續對它的研究不多。干擾協調/避免則是目前研究的一項熱門技術，其實現簡單，可以應用於各種帶寬的業務。並且對於干擾抑制有很好的效果，適合於OFDMA 這種特定的接人方式，但是在提高小區邊緣用戶性能的同時帶來了小區整體吞吐量的損失。以上3種小區間的干擾抑制方法可以相互結合，相互補充，以獲得更高的系統增益。

㈥ 移動通信系統採用的抗干擾措施是有哪幾種

一.擴展頻譜抗干擾技術
1.跳頻技術(FH)
2.直接序列擴頻技術（DS）
3.跳時（TH）
4.混合擴頻技術
二.非擴頻類的通信抗干擾技術
1.自適應天線技術
2.猝發通信技術
3.糾錯編碼和交織編碼
4.分集技術
5.新的通信波段

㈦ 無線通信中，抗干擾的技術有哪些

CDMA，世界上最先進的技術保守機密

說起CDMA採用的擴頻技術，起源要追溯到第二次世界大戰時期。當時的技術初衷是為了防止敵方的干擾，解決在戰場電子干擾環境中進行清晰通話的難題。CDMA由此成為當時美軍得心應手的無線保密通信技術。由於擴頻通信所具有的不可比擬的優點，現在已被廣泛應用於無線通信和計算機無線網等許多領域。

擴頻技術明顯的優點就在於它的抗干擾能力特別強。無線電波在傳播的過程中，除了直接到達接收天線的直射信號外，還會有各種反射體（如大氣對流層、建築物、高山、樹木、水面、地面）等引起的反射和折射信號被接收天線接收。反射和折射信號的傳播時間比直射信號長，它對直射信號產生的干擾稱為多徑干擾。多徑干擾會造成通信系統的嚴重衰減甚至無法工作。而擴頻技術的原理，正是利用這種多徑干擾傳播的時間比無線電波長，來很大程度地抑制掉這種干擾。同時，CDMA採用的直序擴頻技術還有一種更先進的接收技術。它可以實現多徑分集接收，使信號強度更高，不僅避免了多徑干擾還增強了接收信號強度。

除此外，CDMA的通信信號極具隱蔽性。由於信息信號經過擴頻調制後頻譜被大大擴展，使信號的功率譜密度大大降低，接收端接收到的信號譜密度比接收機雜訊低，即信號完全淹沒在雜訊中，這樣對其它同頻段電台的接收不會形成干擾，信號也就不容易被發現，進一步檢測出信號就更難，所以有非常高的隱蔽性。CDMA，守護你的個性空間

CDMA133行動電話是擴頻通信技術在數據通信領域一個典型應用，充分發揮了擴頻通信技術的各種優越性。隨著CDMA網路技術的升級，移動無線網路、漫遊無線接入必已經開始成為現實，話音、數據、圖像的多業務移動應用也開始得到巨大的發展和應用。

CDMA的超強保密性能是以擴頻技術為基礎的。CDMA手機在通信過程中，用戶所使用的地址碼（偽隨機碼）各不相同，在接收端只有與之完全相同的用戶才能接收到相應的數據，對非相關用戶來說是一種背景雜訊。目前CDMA所使用的偽隨機碼是長碼（242－1），任何人無法竊取系統隨機分配給用戶的偽隨機碼，且此碼在每次通話後更換。CDMA確實創造了一個奇跡，使用者再也不必擔心手機變成別人窺探自己秘密的工具了。無論是軍隊官兵，還是黨政領導，或者是商業巨頭，還有普通用戶，在擁有一部CDMA手機之後，都可以放心大膽地使用。CDMA不僅僅引導了手機時尚，更改變了無線通訊的歷史，為千千萬萬的使用者創造了一個無比美好的生活！

通俗的講CDMA是從軍方轉過來的所以要比GSM保密

㈧ 抗干擾技術有哪些

在電子測量裝置的電路中出現的、無用的信號稱為雜訊，當雜訊影響電路正常工作時，該雜訊就稱為干擾。信號傳輸過程中干擾的形成必須具備三項因素，即干擾源、干擾途徑以及對雜訊敏感性較高的接收電路。因此消除或減弱雜訊干擾的方法可以針對這三項中的其中任意一項採取措施。在感測器檢測電路中比較常用的 方法，是對干擾途徑及接收電路採取相應的措施以消除或減弱雜訊干擾。下面介紹幾種常用的、行之有效的抗干擾技術。

1、屏蔽技術
利用金屬材料製成容器．將需要保護的電路包在其中，可以有效防止電場或磁場的干擾，此種方法稱為屏蔽。屏蔽又可分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等。

2、靜電屏蔽
根據電磁學原理，置於靜電場中的密閉空心導體內部無電場線，其內部各點等電位。用這個原理，以銅或鋁等導電性良好的金屬為材料，製作密閉的金屬容器，並與 地線連接，把需要保護的電路值r其中，使外部干擾電場不影響其內部電路，反過來，內部電路產生的電場也不會影響外電路。這種方法就稱為靜電屏蔽。例如感測 囂測量電路中，在電源變壓器的一次側和二次側之間插入一個留有縫隙的導體，並把它接地，可以防止兩繞組之問的靜電耦合，這種方法就屬於靜電屏蔽。

3、電磁屏蔽
對於高頻干擾磁場，利用電渦流原理，使高頻干擾電磁場在屏蔽金屬內產生電渦流，消耗干擾磁場的能量，渦流磁場抵消高頻干擾磁場，從而使被保護電路免受高頻 電磁場的影響。這種屏蔽法就稱為電磁屏蔽。若電磁屏蔽層接地，同時兼有靜電屏蔽的作用。感測器的輸出電纜一般採用銅質網狀屏蔽，既有靜電屏蔽又有電磁屏蔽 的作用。屏蔽材料必須選擇導電性能良好的低電阻材料，如銅、鋁或鍍銀銅等。

4、低頻磁屏蔽
干擾如為低頻磁場，這時的電渦流現象不太明顯，只用上述方法抗干擾效果並不太好，因此必須採用採用高導磁材料作屏蔽層，以便把低頻干擾磁感線限制在磁阻很 小的磁屏蔽層內部。使被保護電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。這種屏蔽方法一般稱為低頻磁屏蔽。感測器檢測儀器的鐵皮外殼就起低頻磁屏蔽的作用。若進一步 將其接地，又同時起靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用。

㈨ 抗干擾技術的抗干擾技術

干擾問題是機電一體化系統設計和使用過程中必須考慮的重要問題。在機電一體化系統的工作環境中，存在大量的電磁信號，如電網的波動、強電設備的啟停、高壓設備和開關的電磁輻射等，當它們在系統中產生電磁感應和干擾沖擊時，往往就會擾亂系統的正常運行，輕者造成系統的不穩定，降低了系統的精度；重者會引起控制系統死機或誤動作，造成設備損壞或人身傷亡。
第一節 產生干擾的因素
一、干擾的定義
干擾是指對系統的正常工作產生不良影響的內部或外部因素。從廣義上講，機電一體化系統的干擾因素包括電磁干擾、溫度干擾、濕度干擾、聲波干擾和振動干擾等等，在眾多干擾中，電磁干擾最為普遍，且對控制系統影響最大，而其它干擾因素往往可以通過一些物理的方法較容易地解決。本節重點介紹電磁干擾的相關內容。
電磁干擾是指在工作過程中受環境因素的影響，出現的一些與有用信號無關的，並且對系統性能或信號傳輸有害的電氣變化現象。這些有害的電氣變化現象使得信號的數據發生瞬態變化，增大誤差，出現假象，甚至使整個系統出現異常信號而引起故障。例如感測器的導線受空中磁場影響產生的感應電勢會大於測量的感測器輸出信號，使系統判斷失靈。
二、形成干擾的三個要素
干擾的形成包括三個要素：干擾源、傳播途徑和接受載體。三個要素缺少任何一項干擾都不會產生。
1、干擾源
產生干擾信號的設備被稱作干擾源，如變壓器、繼電器、微波設備、電機、無繩電話和高壓電線等都可以產生空中電磁信號。當然，雷電、太陽和宇宙射線屬於干擾源。
2、傳播途徑
傳播途徑是指干擾信號的傳播路徑。電磁信號在空中直線傳播，並具有穿透性的傳播叫作輻射方式傳播；電磁信號藉助導線傳入設備的傳播被稱為傳導方式傳播。傳播途徑是干擾擴散和無所不在的主要原因。
3、接受載體
接受載體是指受影響的設備的某個環節吸收了干擾信號，並轉化為對系統造成影響的電器參數。接受載體不能感應干擾信號或弱化干擾信號使其不被干擾影響就提高了抗干擾的能力。接受載體的接受過程又成為耦合，耦合分為兩類，傳導耦合和輻射耦合。傳導耦合是指電磁能量以電壓或電流的形式通過金屬導線或集總元件（如電容器、變壓器等）耦合至接受載體。輻射耦合指電磁干擾能量通過空間以電磁場形式耦合至接受載體。
根據干擾的定義可以看出，信號之所以是干擾是因為它對系統造成的不良影響，反之，不能稱其為干擾。從形成干擾的要素可知，消除三個要素中的任何一個，都會避免干擾。抗干擾技術就是針對三個要素的研究和處理。
三、電磁干擾的種類
按干擾的耦合模式分類，電磁干擾包括下列類型。
1、靜電干擾
大量物體表面都有靜電電荷的存在，特別是含電氣控制的設備，靜電電荷會在系統中形成靜電電場。靜電電場會引起電路的電位發生變化；會通過電容耦合產生干擾。靜電干擾還包括電路周圍物件上積聚的電荷對電路的泄放，大載流導體（輸電線路）產生的電場通過寄生電容對機電一體化裝置傳輸的耦合干擾等等。
2、 磁場耦合干擾
大電流周圍磁場對機電一體化設備迴路耦合形成的干擾。動力線、電動機、發電機、電源變壓器和繼電器等都會產生這種磁場。產生磁場干擾的設備往往同時伴隨著電場的干擾，因此又統一稱為電磁干擾。
3、漏電耦合干擾
絕緣電阻降低而由漏電流引起的干擾。多發生於工作條件比較惡劣的環境或器件性能退化、器件本身老化的情況下。
4、共阻抗干擾
共阻抗干擾是指電路各部分公共導線阻抗、地阻抗和電源內阻壓降相互耦合形成的干擾。這是機電一體化系統普遍存在的一種干擾。如圖7-1所示的串聯的接地方式，由於接地電阻的存在，三個電路的接地電位明顯不同。當I （或I 、I ）發生變化時，A、B、C點的電位隨之發生變化，導致各電路的不穩定。
圖 7-1 接地共阻抗干擾
5、電磁輻射干擾
由各種大功率高頻、中頻發生裝置、各種電火花以及電台電視台等產生的高頻電磁波，向周圍空間輻射，形成電磁輻射干擾。雷電和宇宙空間也會有電磁波干擾信號。
四、干擾存在的形式
在電路中，干擾信號通常以串模干擾和共模干擾形式與有用信號一同傳輸。
1、串模信號
串模干擾是疊加在被測信號上的干擾信號，也稱橫向干擾。產生串模干擾的原因有分布電容的靜電耦合，長線傳輸的互感，空間電磁場引起的磁場耦合，以及50Hz的工頻干擾等。
在機電一體化系統中，被測信號是直流（或變化比較緩慢），而干擾信號經常是一些雜亂的波形和含有尖峰脈沖，如圖7-2c所示，圖中US表示理想測試信號，UC表示實際傳輸信號，Ug表示不規則干擾信號。干擾可能來自信號源內部（圖7-2a），也可能來源於導線的感應（圖7-2b）。
2、共模干擾
共模干擾往往是指同時載入在各個輸入信號介面斷的共有的信號干擾。如圖7-3所示檢測信號輸入A/D轉換器的兩個輸入端上的公有的電壓干擾。由於輸入信號源與主機有較長距離，輸入信號Us的參考接地點和計算機控制系統輸入端參考接地點之間存在電位差Ucm。這個電位差就在轉換器的兩個輸入端上形成共模干擾。以計算機接地點為參考點，加到輸入點A上的信號為Us+Ucm，加到輸入點B上也有信號Ucm。
圖 7-2 串模干擾示意圖
圖 7-3 共模干擾示意圖
第二節 抗干擾的措施
提高抗干擾的措施最理想的方法是抑制干擾源，使其不向外產生干擾或將其干擾影響限制在允許的范圍之內。由於車間現場干擾源的復雜性，要想對所有的干擾源都作到使其不向外產生干擾，幾乎是不可能的，也是不現實的。另外，來自於電網和外界環境的干擾，機電一體化產品用戶環境的干擾源也是無法避免的。因此，在產品開發和應用中，除了對一些重要的干擾源，主要是對被直接控制的對象上的一些干擾源進行抑制外，更多的則是在產品內設法抑制外來干擾的影響，以保證系統可靠地工作。
抑制干擾的措施很多，主要包括屏蔽、隔離、濾波、接地和軟體處理等方法
一、屏蔽
屏蔽是利用導電或導磁材料製成的盒狀或殼狀屏蔽體，將干擾源或干擾對象包圍起來從而割斷或削弱干擾場的空間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。按需屏蔽的干擾場的性質不同，可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。
電場屏蔽是為了消除或抑制由於電場耦合引起的干擾。通常用銅和鋁等導電性能良好的金屬材料作屏蔽體。屏蔽體結構應盡量完整嚴密並保持良好的接地。
磁場屏蔽是為了消除或抑制由於磁場耦合引起的干擾。對靜磁場及低頻交變磁場，可用高磁導率的材料作屏蔽體，並保證磁路暢通。對高頻交變磁場，由於主要靠屏蔽體殼體上感生的渦流所產生的反磁場起排斥原磁場的作用。選用材料也是良導體，如銅、鋁等。
如圖7-4所示的變壓器，在變壓器繞組線包的外麵包一層銅皮作為漏磁短路環。當漏磁通穿過短路環時，在銅環中感生渦流，因此會產生反磁通以抵消部分漏磁通，使變壓器外的磁通減弱。屏蔽的效果與屏蔽層數量和每層厚度有關。
圖 7-4 變壓器的屏蔽
如圖7-5所示的同軸電纜中，為防止在信號傳輸過程中受到電磁干擾，在電纜線中設置了屏蔽層。芯線電流產生的磁場被局限在外層導體和芯線之間的空間中，不會傳播到同軸電纜以外的空間。而電纜外的磁場干擾信號在同軸電纜的芯線和外層導體中產生的干擾電勢方向相同，使電流一個增大，一個減小而相互抵消，總的電流增量為零。許多通信電纜還在外麵包裹一層導體薄膜以提高屏蔽外界電磁干擾的作用。
圖7-5 同軸電纜示意圖
1－芯線 2－絕緣體 3－外層導線 4－絕緣外皮
二、隔離
隔離是指把干擾源與接收系統隔離開來，使有用信號正常傳輸，而干擾耦合通道被切斷，達到抑制干擾的目的。常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。
1、光電隔離
光電隔離是以光作媒介在隔離的兩端間進行信號傳輸的，所用的器件是光電耦合器。由於光電耦合器在傳輸信息時，不是將其輸入和輸出的電信號進行直接耦合，而是藉助於光作為媒介物進行耦合，因而具有較強的隔離和抗干擾的能力。如圖7-6a所示為一般光電耦合器組成的輸入/輸出線路。在控制系統中，它既可以用作一般輸入/輸出的隔離，也可以代替脈沖變壓器起線路隔離與脈沖放大作用。由於光電耦合器具有二極體、三極體的電氣特性，使它能方便地組合成各種電路。又由於它靠光耦合傳輸信息，使它具有很強的抗電磁干擾的能力，從而在機電一體化產品中獲得了極其廣泛的應用。
圖 7-6 光電隔離和變壓器隔離原理
a） 光電隔離 b） 變壓器隔離
由於光耦合器共模抑制比大、無觸點、壽命長、易與邏輯電路配合、響應速度快、小型、耐沖擊且穩定可靠，因此在機電一體化系統特別是數字系統中得到了廣泛的應用。
2、變壓器隔離
對於交流信號的傳輸一般使用變壓器隔離干擾信號的辦法。隔離變壓器也是常用的隔離部件，用來阻斷交流信號中的直流干擾和抑制低頻干擾信號的強度。如圖7-6b所示變壓器耦合隔離電路。隔離變壓器把各種模擬負載和數字信號源隔離開來，也就是把模擬地和數字地斷開。傳輸信號通過變壓器獲得通路，而共模干擾由於不形成迴路而被抑制。
如圖7-7所示為一種帶多層屏蔽的隔離變壓器。當含有直流或低頻干擾的交流信號從一次側端輸入時，根據變壓器原理，二次側輸出的信號濾掉了直流干擾，且低頻干擾信號幅值也被大大衰減，從而達到了抑制干擾的目的。另外，在變壓器的一次側和二次側線圈外設有靜電隔離層S1和S2，其目的是防止一次和二次繞組之間的相互耦合干擾。變壓器外的三層屏蔽密封體的內外兩層用鐵，起磁屏蔽的作用，中間用銅，與鐵心相連並直接接地，起靜電屏蔽作用。這三層屏蔽層是為了防止外界電磁場通過變壓器對電路形成干擾，這種隔離變壓器具有很強的抗干擾能力。
3、繼電器隔離
繼電器線圈和觸點僅有機械上形成聯系，而沒有直接的電的聯系，因此可利用繼電器線圈接受電信號，而利用其觸點控制和傳輸電信號，從而可實現強電和弱電的隔離（如圖7-8）。同時，繼電器觸點較多，且其觸點能承受較大的負載電流，因此應用非常廣泛。
圖7-7 多層隔離變壓器
圖 7-8 繼電器隔離
實際使用中，繼電器隔離指適合於開關量信號的傳輸。系統控制中，常用弱電開關信號控制繼電器線圈，使繼電器觸電閉合和斷開。而對應於線圈的觸點，則用於傳遞強電迴路的某些信號。隔離用的繼電器，主要是一般小型電磁繼電器或干簧繼電器。
三、濾波
濾波是抑制干擾傳導的一種重要方法。由於干擾源發出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號的頻譜寬得多，因此，當接受器接收有用信號時，也會接收到那些不希望有的干擾。這時，可以採用濾波的方法，只讓所需要的頻率成分通過，而將干擾頻率成分加以抑制。
常用濾波器根據其頻率特性又可分為低通、高通、帶通、帶阻等濾波器。低通濾波器只讓低頻成分通過，而高於截止頻率的成分則受抑制、衰減，不讓通過。高通濾波器只通過高頻成分，而低於截止頻率的成分則受抑制、衰減，不讓通過。帶通濾波器只讓某一頻帶范圍內的頻率成分通過，而低於下截止和高於上截止頻率的成分均受抑制，不讓通過。帶阻濾波器只抑制某一頻率范圍內的頻率成分，不讓其通過，而低於下截止和高於上截止頻率的頻率成分則可通過。
在機電一體化系統中，常用低通濾波器抑制由交流電網侵入的高頻干擾。圖7-9所示為計算機電源採用的一種LC低通濾波器的接線圖。含有瞬間高頻干擾的220V工頻電源通過截止頻率為50Hz的濾波器，，其高頻信號被衰減，只有50Hz的工頻信號通過濾波器到達電源變壓器，保證正常供電。
圖 7-9 低通濾波器
圖7-10所示電路中，7-10a所示為觸點抖動抑制電路，對於抑制各類觸點或開關在閉合或斷開瞬間因觸點抖動所引起的干擾是十分有效的。圖7-10b所示電路是交流信號抑制電路，主要是為了抑制電感性負載在切斷電源瞬間所產生的反電勢。這種阻容吸收電路，可以將電感線圈的磁場釋放出來的能力，轉化為電容器電場的能量儲存起來，以降低能量的消散速度。圖7-10c所示電路是輸入信號的阻容濾波電路。類似的這種線路，既可作為直流電源的輸入濾波器，亦可作為模擬電路輸入信號的阻容濾波器。
圖7-10 干擾濾波電路 圖 7-10 干擾濾波電路 如圖7-11所示為一種雙T型帶阻濾波器，可用來消除工頻（電源）串模干擾。圖中輸入信號U1經過兩條通路送到輸出端。當信號頻率較低時，C1、C2和C3阻抗較大，信號主要通過R1、R2傳送到輸出端，當信號頻率較高時，C1、C2和C3容抗很小，接近短路，所以信號主要通過C1、C2傳送到輸出端。只要參數選擇得當，就可以使濾波器在某個中間頻率f0時，由C1、C2和R3，支路傳送到輸出端的信號U2』，與由R1、R2和C3支路傳送到輸出端的信號U」2大小相等、相位相反，互相抵消，於是總輸出為零。f0為雙T濾波器的諧振頻率。在參數設計時，使f0=50Hz，雙T型帶阻濾波器就可濾除工頻干擾信號。
圖7-11 雙T型帶阻濾波器
四、接地
將電路、設備機殼等與作為零電位的一個公共參考點（大地）實現低阻抗的連接，稱之謂接地。接地的目的有兩個：一是為了安全，例如把電子設備的機殼、機座等與大地相接，當設備中存在漏電時，不致影響人身安全，稱為安全接地；二是為了給系統提供一個基準電位，例如脈沖數字電路的零電位點等，或為了抑制干擾，如屏蔽接地等。稱為工作接地。工作接地包括一點接地和多點接地兩種方式。
1、一點接地
如圖7-1所示為串聯一點接地，由於地電阻r1，r2和r3，是串聯的，所以各電路間相互發生干擾，雖然這種接地方式很不合理，但由於比較簡單，用的地方仍然很多。當各電路的電平相差不大時還可勉強使用；但當各電路的電平相差很大時就不能使用，因為高電平將會產生很大的地電流並干擾到低電平電路中去。使用這種串聯一點接地方式時還應注意把低電平的電路放在距接地點最近的地方，即圖7-1中最接近於地電位的A點上。
圖 7-12 並聯一點接地
如圖7-12所示是並聯一點接地方式。這種方式在低頻時是最適用的，因為各電路的地電位只與本電路的地電流和地線阻抗有關，不會因地電流而引起各電路間的耦合。這種方式的缺點是，需要連很多根地線，用起來比較麻煩。
2、多點接地
多點接地所需地線較多，一般適用於低頻信號。若電路工作頻率較高，電感分量大，各地線間的互感耦合會增加干擾。如圖7-13所示，各接地點就近接於接地匯流排或底座、外殼等金屬構件上。
圖7-13 多點接地
3、地線的設計
機電一體化系統設計時要綜合考慮各種地線的布局和接地方法。如圖7-14所示是一台數控機床的接地方法。從圖中可以看出，接地系統形成三個通道：信號接地通道，將所有小信號、邏輯電路的信號、靈敏度高的信號的接地點都接到信號地通道上；功率接地通道，將所有大電流、大功率部件、晶閘管、繼電器、指示燈、強電部分的接地點都接到這一地線上；機械接地通道，將機櫃、底座、面板、風扇外殼、電動機底座等機床接地點都接到這一地線上，此地線又稱安全地線通道。將這三個通道再接到總的公共接地點上，公共接地點與大地接觸良好，一般要求地電阻小於4 ～7 。並且數控櫃與強電櫃之間有足夠粗的保護接地電纜，如截面積為5.5～14mm2的接地電纜。因此，這種地線接法有較強的抗干擾能力，能夠保證數控機床的正常運行。
圖 7-14 數控機床的接地
五、軟體抗干擾設計
1、軟體濾波
用軟體來識別有用信號和干擾信號，並濾除干擾信號的方法，稱為軟體濾波。識別信號的原則有兩種：
（1）時間原則 如果掌握了有用信號和干擾信號在時間上出現的規律性，在程序設計上就可以在接收有用信號的時區打開輸入口，而在可能出現干擾信號的時區封閉輸入口，從而濾掉干擾信號。
（2）空間原則 在程序設計上為保證接收到的信號正確無誤，可將從不同位置、用不同檢測方法、經不同路線或不同輸入口接收到的同一信號進行比較，根據既定邏輯關系來判斷真偽，從而濾掉干擾信號。
（3）屬性原則 有用信號往往是在一定幅值或頻率范圍的信號，當接收的信號遠離該信號區時，軟體可通過識別予以剔除。
2、軟體「陷阱」
從軟體的運行來看，瞬時電磁干擾可能會使CPU偏離預定的程序指針，進入未使用的 RAM區和ROM區，引起一些莫名其妙的現象，其中死循環和程序「飛掉」是常見的。為了有效地排除這種干擾故障，常用軟體「陷阱法」。這種方法的基本指導思想是，把系統存儲器（RAM和ROM）中沒有使用的單元用某一種重新啟動的代碼指令填滿，作為軟體「陷阱」，以捕獲「飛掉」的程序。一般當CPU執行該條指令時，程序就自動轉到某一起始地址，而從這一起始地址開始，存放一段使程序重新恢復運行的熱啟動程序，該熱啟動程序掃描現場的各種狀態，並根據這些狀態判斷程序應該轉到系統程序的哪個入口，使系統重新投入正常運行。
3、軟體「看門狗」
「看門狗」（WATCHDOG）就是用硬體（或軟體）的辦法要求使用監控定時器定時檢查某段程序或介面，當超過一定時間系統沒有檢查這段程序或介面時，可以認定系統運行出錯（干擾發生），可通過軟體進行系統復位或按事先預定方式運行 。「看門狗」，是工業控制機普遍採用的一種軟體抗干擾措施。當侵入的尖鋒電磁干擾使計算機「飛程序」時，WATCHDOG能夠幫助系統自動恢復正常運行。
第三節 提高系統抗干擾的措施
從整體和邏輯線路設計上提高機電一體化產品的抗干擾能力是整體設計的指導思想，對提高系統的可靠性和抗干擾性能關系極大。對於一個新設計的系統，如果把抗干擾性能作為一個重要的問題來考慮，則系統投入運行後，抗干擾能力就強。反之，如等到設備到現場發現問題才來修修補補，往往就會事倍功半。因此，在總體設計階段，有幾個方面必須引起特別重視。
一、邏輯設計力求簡單可靠
對於一個具體的機電一體化產品，在滿足生產工藝控制要求的前提下，邏輯設計應盡量簡單，以便節省元件，方便操作。因為在元器件質量已定的前提下，整體中所用到的元器件數量愈少，系統在工作過程中出現故障的概率就愈小，亦即系統的穩定性愈高。但值得注意的是，對於一個具體的線路，必須擴大線路的穩定儲備量，留有一定的負載容度。因為線路的工作狀態是隨電源電壓、溫度、負載等因素的大小而變的。當這些因素由額定情況向惡化線路性能方向變化，最後導致線路不能正常工作時，這個范圍稱為穩定儲備量。此外，工作在邊緣狀態的線路或元件，最容易接受外界干擾而導致故障。因此，為了提高線路的帶負載能力，應考慮留有負載容度。比如一個TTL集成門電路的負載能力是可以帶8個左右同類型的邏輯門，但在設計時，一般最多隻考慮帶5—6個門，以便留有一定裕度。
二、硬體自檢測和軟體自恢復的設計
由於干擾引起的誤動作多是偶發性的，因此應採取某種措施，使這種偶發的誤動作不致直接影響系統的運行。因此，在總體設計上必須設法使干擾造成的這種故障能夠盡快地恢復正常。通常的方式是，在硬體上設置某些自動監測電路。這主要是為了對一些薄弱環節加強監控，以便縮小故障范圍，增強整體的可靠性。在硬體上常用的監控和誤動作檢出方法通常有數據傳輸的奇偶檢驗（如輸入電路有關代碼的輸入奇偶校驗），存儲器的奇偶校驗以及運算電路、解碼電路和時序電路的有關校驗等。
從軟體的運行來看，瞬時電磁干擾會影響：堆棧指針SP、數據區或程序計數器的內容，使CPU偏離預定的程序指針，進入未使用的RAM區和ROM區，引起一些如死機、死循環和程序「飛掉」等現象，因此，要合理設置軟體「陷阱」和「看門狗」並在檢測環節進行數字濾波（如粗大誤差處理）等。
三、從安裝和工藝等方面採取措施以消除干擾
1、合理選擇接地 許多機電一體化產品，從設計思想到具體電路原理都是比較完美的。但在工作現場卻經常無法正常工作，暴露出許多由於工藝安裝不合理帶來的問題，從而使系統容易接受干擾，對此，必須引起足夠的重視。如選擇正確的接地方式方面考慮交流接地點與直流接地點分離；保證邏輯地浮空（是指控制裝置的邏輯地和大地之間不用導體連接）；保證使機身、機櫃的安全地的接地質量；甚至分離模擬電路的接地和數字電路的接地等等。
2、合理選擇電源 合理選擇電源對系統的抗干擾也是至關重要的。電源是引進外部干擾的重要來源。實踐證明，通過電源引入的干擾雜訊是多途徑的，如控制裝置中各類開關的頻繁閉合或斷開，各類電感線圈（包括電機、繼電器、接觸器以及電磁閥等）的瞬時通斷，晶閘管電源及高頻、中頻電源等系統中開關器件的導通和截止等都會引起干擾，這些干擾幅值可達瞬時千伏級，而且佔有很寬的頻率。顯而易見，要想完全抑制如此寬頻帶范圍的干擾，必須對交流電源和直流電源同時採取措施。
大量實踐表明，採用壓敏電阻和低通濾波器可使頻率范圍在20kHz～100MHz之間的干擾大大衰減。採用隔離變壓器和電源變壓器的屏蔽層可以消除20kHz以下的干擾，而為了消除交流電網電壓緩慢變化對控制系統造成的影響，可採取交流穩壓等措施。
對於直流電源通常要考慮盡量加大電源功率容限和電壓調整范圍。為了使裝備能適應負載在較大范圍變化和防止通過電源造成內部雜訊干擾，整機電源必須留有較大的儲備量，並有較好的動態特性。習慣上一般選取0.5～1倍的餘量。另外，盡量採用直流穩壓電源。直流穩壓電源不僅可以進一步抑制來自交流電網的干擾，而且還可以抑制由於負載變化所造成的電路直流工作電壓的波動。
3、合理布局
對機電一體化設備及系統的各個部分進行合理的布局，能有效地防止電磁干擾的危害。合理布局的基本原則是使干擾源與干擾對象盡可能遠離，輸入和輸出埠妥善分離，高電平電纜及脈沖引線與低電平電纜分別敷設等。
對企業環境的各設備之間也存在合理布局問題。不同設備對環境的干擾類型、干擾強度不同，抗干擾能力和精度也不同，因此，在設備位置布置上要考慮設備分類和環境處理，如精密檢測儀器應放置在恆溫環境，並遠離有機械沖擊的場所，弱電儀器應考慮工作環境的電磁干擾強度等。
一般來說，除了上述方案以外，還應在安裝、布線等方面採取嚴格的工藝措施，如布線上注意整個系統導線的分類布置，接插件的可靠安裝與良好接觸，注意焊接質量等。實踐表明，對於一個具體的系統，如果工藝措施得當，不僅可以大大提高系統的可靠性和抗干擾能力，而且還可以彌補某些設計上的不足之處。

㈩ 簡述硬體抗干擾技術有哪些

濾波器、電抗器、磁環、共模扼流圈、零相電抗器、正弦波濾波器、諧波濾波器、有源濾波器，這些都屬於硬體抗干擾技術的范疇。