抗干扰技术有哪些

㈠ 做局放时，抗干扰技术有哪些

简单来说，抗干扰有以下方法：
1. 数据采集趋向高频率
2. 加天线来收集干扰信号来抵消测试当中的干扰
3. 高级计算机计算技术
4. 超声波
5. Low pass filter 低通过滤器
6. 硬件层面提高探测装置的灵感度

不过你应该发觉这些根本无法完全将干扰抵消。
所以另一种层面的考虑是分离干扰信号技术。
这个对于数据分析程序的完美性及测试装置的同步性有相当高的要求。
我相信国内还是很少有厂家会这样做，因为做不到。

㈡ WIFI有哪些抗干扰的技术

1、 直接序列扩频技术，见缝插针
面对无线标准之间的干扰问题，人们想到了电子战中采用抗干扰技术——直接序列扩频通信技术！
直接序列扩频通信技术开始出现于第二次世界大战，是美军重要的无线保密通信技术。它主要是通过高码率的扩频码序列对信息比特流进行解编，将窄带频段的数字信息流扩宽、从而能用比窄频宽许多的频道来传输数据。虽然扩频的频道很宽，但功率很低，这让直接序列扩频具有不错抗干扰的优势。比如信号扩频宽度为100倍，窄带干扰基本上不起作用，而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率——当然这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰，在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。

直接序列扩频技术通过占用宽带频谱资源通信来改善了抗干扰能力，是否浪费了频段？其实正相反，扩频通信提高了原有频带的利用率。传统WiFi无线通讯是窄频通讯，即是将频谱分成数个使用信道，然后于每个通道内利用提高强度作法来传递信号。由于频带很窄，它很容易被其它频率相同之高功率窄频讯号所掩盖，就好像讲话时有重型卡车经过，因此同一频率只允许一个系统进行传输，若有第二个系统使用将造成共挤出现相互重迭干扰的状况。这样另一个系统须使用不同频率的信道。但由于功率强的缘故，不同频率相邻有时仍会产生干扰，因此为了不同信道避免相邻干扰，每个信道间会有类似防火通道功效的防护频段，即是闲置不用的频率区段来避免相邻干扰，而从另一个角度看也等于是浪费了本就有限的频段资源。直接序列扩频就是要利用这些闲置的频段资源——因为扩展信号功率要低许多。
不过，直接序列扩频系统也存在与存在与其它DSSS系统相重迭的风险，最可能产生数据丢失。因此针对这个缺点，开发者们采用一些补救措施来弥补。
2、自动变换信道
如果面对高速路堵车，你会怎么做？不多人会选择在下一个高速出口出去另寻它路！而“改变信道”也是WiFi 抗干扰的另一个备案是！ 网络监视就是这种类似措施。 一些WiFi设备的DSSS系统会引入一种轮询协议，当射频干扰增加、在一定数量的发送尝试失败或接收到错误数据封包以后，主设备可自动切换到另一个“干净”信道。但改变信道虽然是一种在特定频率上解决持续干扰的有效方法，但干扰更倾向于不断变化且时有时无，而且AP执行的改变信道操作需要将连接的客户端脱离并再次关联。这将引起语音和视频类应用的中断，并导致由于相邻AP为防止同信道干扰且变换信道而引发的多米诺骨牌效应。因此，改变信道并不被认为是最适合用户的一种抗干扰方法，不过却往往成为一些无线设备吹嘘的本钱！
3、波束形成技术技术，给无线导路
其实任何无线抗干扰技术都是希望让数据流能准确传输到接收端，那么我们能不能直接将WiFi信号直接定向一名用户并监视该信号确保以最高吞吐率传输呢？答案是肯定的！波束形成(Beamforming)技术成为了WiFi最新的抗干扰技术。
天线发射或接收信号时所形成的诸如“笔形波束”、“扇形波束”等等并不是在空间中真实地存在,事实上是在不同的方向随着信号放大倍数的不同(倍数大时,我们称其为增益),形成了一个信号增益与方向的关系曲线。而波束成形技术就是一种通过控制阵列天线各个单元的相位和幅度以便形成在空间满足一定分布特性的波束,并且能够改变其扫描指向的技术——通过系统控制波束的形成和扫描,达到单元相位的改变,从而使波束的指向、形状和个数等很快地改变。通俗地说，波束成形技术就像是把散射的光线集成起来形成一条更加强大的“激光束”一样，这样可以使得无线局域网接入点更加“集中精力”，从而使得其可以被WiFi客户端更好地接收，提供更好更加连贯的吞吐量，并避免不必要的干扰。
不过，抗干扰技术仅是治标不治本的措施。就如同一条4车道的高速路，一旦遇到今年的十一黄金周疯堵的情况，任凭你车技有多高，“腾挪”的位置也是非常有困难的——2.4GHz频段无疑也是这种情况。因此另辟新的高速路打开新的通道势在必行。这时5.8GHz无线连接技术的出现给整个行业带来新的希望。
延伸阅读：功率越大，抗干扰越强？

相信不少朋友认为无线强度越大越好，其实这个观点是不对的。因为很多设备和AP都是在同一频段，所以功率很大的时候会有互相干扰的情况发生，如国家无线电管理委员会针对室内无线产品的功率的规定是不得超过100毫瓦。一些无线设备在干扰严重时会自动降低功率，从而更好地利用有限的信道数量。这就好比一条路前面堵车的时候，交通警察往往会采用限速措施通过降低车流速度来交通疏导。这种方法虽然可以达到一定的抗干扰的目标，但是牺牲速率为代价来实现，并不是直接针对无线干扰问题的。
5GHz频段，能有效避免干扰吗？
相对于2.4GHz,更高的传输速度是5.8GHz的最大特征——即便802.11ac的入门级速度也可达到433Mbit/s，至少是现在802.11n速率的三倍。

不过，从技术上来看，5.8GHz也是采用直接序列扩频技术进行无线信号传播，在抗干扰技术方面基本继承了2.4GHz的插点。5.8GHz它之所以抗干扰性更强，是因为它是一个较纯净宽阔的无线传输频段——目前仅有部分高端无线路由器、高端数字无绳电话使用设备在不太拥挤或者说更“清洁”的5GHz频段上工作的，争用带宽的无线设备较少，因此速度也有保障。这就像一条刚刚开通8车道高速公路，车辆极少，你可以随心所欲地飙车。特别是在一个干净的环境下5.8GHz产品可以稳定在一个频段，无需频繁调频，从而也降低了设备的能耗。
因此，采用5GHz频段无线产品只能暂时避免干扰的问题。随着5.8GHz设备的增加，未来采用5GHz频段也面临2.4GHz“堵车”的困局，当然也许到那时新的抗干扰技术已经出现了！
延伸阅读：为什么飞机上要求不能用手机？
相信不少朋友坐飞机时都遇到过这样的情况：在飞机起飞前被要求关掉手机！为什么这样呢？这都是无线干扰惹的祸！这还得从20年前说起。1991年，美国联邦通信委员会（FCC）出台规定，禁止乘客在飞机上使用手机，其中一条理由是：手机发射的无线电波，有可能干扰机载电子系统。在美国国家航空宇航局的“飞行安全报告系统”记录着这么一起事故：一架波音737在一次夜航着陆时，定位器突然发生了大幅度偏转，且没有任何提示……后来根据调查是客舱有手机或类似设备干扰了定位器。
需要说明的是，在有关条例中均是建议“所有移动电话”在飞机离地后应禁止使用，而没有排除“开启飞行模式（或者离线模式）的移动电话”，因此后者也不幸地被列入了禁止范围。各航空公司在执行时，往往会遵照这一规定而禁止所有手机，并且还会强调“包括开启飞行模式的手机”。这一情况可能由多种原因导致，其中显而易见的一点是“飞行模式”是智能手机才具有的功能，在条列制订后10年才出现的

㈢ 常见的噪声干扰有哪些有哪些常见的抗干扰技术

噪声干扰如雷击、周边负载设备的开关机、发电机、无线电通讯等.它对精密或计算机设备造成故障或者是程序与档案的执行错误等。
1、抑制干扰源
抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的/dt，di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。
2、切断干扰传播路径的常用措施
⑴充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感，要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。
⑵如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。
⑶注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。
⑷电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机，继电器)与敏感元件(如单片机)远离。
⑸用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。
⑹单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。
⑺在单片机I/O口，电源线，电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器，屏蔽罩，可显着提高电路的抗干扰性能。
⒊提高敏感器件的抗干扰性能
提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取，以及从不正常状态尽快恢复的方法。
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下:
⑴布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声。
⑵布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。
⑶对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。
⑷对单片机使用电源监控及看门狗电路，如:IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
⑸在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。

㈣ 移动通信中,经常采用哪些抗干扰与抗衰落技术

有通道干扰、互调干扰、邻道干扰、多址干扰等，以及近基站强信号会压制远基站弱信号，这种现象称为“远近效应”。

1、蜂窝系统

蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。

2、集群系统

集群系统与蜂窝系统类似，也是一种有连接的网络，一般属于专用网络，规模不大，主要为移动用户提供语音通信。

3、卫星通信

卫星通信系统的通信范围最广，可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中，卫星起着与基站类似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。

(4)抗干扰技术有哪些扩展阅读

发展历程

移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程，而且到2010年，将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窝电话系统外，宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。

未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。

㈤ 简述通常干扰抑制技术有哪些分别采用的方法是什么

LTE特有的OFDMA接入方式，使本小区内的用户信息承载在相互正交的不同载波上，因此所有的干扰来自于其他小区。对于小区中心的用户来说。其本身离基站的距离就比较近，而外小区的干扰信号距离又较远，则其信干噪比相对较大：但是对于小区边缘的用户，由于相邻小区占用同样载波资源的用户对其干扰比较大，加之本身距离基站较远，其信干噪比相对就较小，导致虽然小区整体的吞吐量较高，但是小区边缘的用户服务质量较差。吞吐量较低。因此，在LTE中，小区间干扰抑制技术非常重要。
2.1干扰随机化
对于0FDMA的接人方式，来自外小区的干扰数目有限，但干扰强度较大，干扰源的变化也比较快，不易估计，于是采用数学统计的方法来对干扰进行估计就成为一种比较简单可行的方法。干扰随机化不能降低干扰的能量，但能通过给干扰信号加扰的方式将干扰随机化为“白噪声”，从而抑制小区间干扰，因此又称为“干扰白化”。干扰随机化的方法主要包括小区专属加扰和小区专属交织。
a）小区专属加扰，即在信道编码后，对干扰信号随机加扰。如图l所示，对小区A和小区B，在信道编码和交织后，分别对其传输信号进行加扰。如果没有加扰，用户设备（UE）的解码器不能区分接收到的信号是来自本小区还是来自其他小区，它既可能对本小区的信号进行解码，也可能对其他小区的信号进行解码，使得性能降低。小区专属加扰可以通过不同的扰码对不同小区的信息进行区分，让UE只针对有用信息进行解码，以降低干扰。加扰并不影响带宽，但是可以提高性能。
b）小区专属交织，即在信道编码后，对传输信号进行不同方式的交织。如图2所示，对于小区A 和小区B，在信道编码后分别对其干扰信号进行交织。小区专属交织的模式可以由伪随机数的方法产生，可用的交织模式数（交织种子）是由交织长度决定的，不同的交织长度对应不同的交织模式编号， UE端通过检查交织模式的编号决定使用何种交织模式。在空间距离较远的小区间，交织种子可以复用，类似于蜂窝系统中的频分复用。对于干扰的随机化而言，小区专属交织和小区专属加扰可以达到相同的系统性能。
干扰随机化继续沿用 CDMA系统成熟的加扰技术，比较简单可行。但面对的问题是将干扰视为白噪声处理，可能会造成由于统计特性的不同而带来的测量误差。干扰删除技术可以显着改善小区边缘的系统性能，获得较高的频谱效率，但是对于带宽较小的业务（如VolP）则不太适用，在OFDMA系统中实现也比较复杂。后续对它的研究不多。干扰协调/避免则是目前研究的一项热门技术，其实现简单，可以应用于各种带宽的业务。并且对于干扰抑制有很好的效果，适合于OFDMA 这种特定的接人方式，但是在提高小区边缘用户性能的同时带来了小区整体吞吐量的损失。以上3种小区间的干扰抑制方法可以相互结合，相互补充，以获得更高的系统增益。

㈥ 移动通信系统采用的抗干扰措施是有哪几种

一.扩展频谱抗干扰技术
1.跳频技术(FH)
2.直接序列扩频技术（DS）
3.跳时（TH）
4.混合扩频技术
二.非扩频类的通信抗干扰技术
1.自适应天线技术
2.猝发通信技术
3.纠错编码和交织编码
4.分集技术
5.新的通信波段

㈦ 无线通信中，抗干扰的技术有哪些

CDMA，世界上最先进的技术保守机密

说起CDMA采用的扩频技术，起源要追溯到第二次世界大战时期。当时的技术初衷是为了防止敌方的干扰，解决在战场电子干扰环境中进行清晰通话的难题。CDMA由此成为当时美军得心应手的无线保密通信技术。由于扩频通信所具有的不可比拟的优点，现在已被广泛应用于无线通信和计算机无线网等许多领域。

扩频技术明显的优点就在于它的抗干扰能力特别强。无线电波在传播的过程中，除了直接到达接收天线的直射信号外，还会有各种反射体（如大气对流层、建筑物、高山、树木、水面、地面）等引起的反射和折射信号被接收天线接收。反射和折射信号的传播时间比直射信号长，它对直射信号产生的干扰称为多径干扰。多径干扰会造成通信系统的严重衰减甚至无法工作。而扩频技术的原理，正是利用这种多径干扰传播的时间比无线电波长，来很大程度地抑制掉这种干扰。同时，CDMA采用的直序扩频技术还有一种更先进的接收技术。它可以实现多径分集接收，使信号强度更高，不仅避免了多径干扰还增强了接收信号强度。

除此外，CDMA的通信信号极具隐蔽性。由于信息信号经过扩频调制后频谱被大大扩展，使信号的功率谱密度大大降低，接收端接收到的信号谱密度比接收机噪声低，即信号完全淹没在噪声中，这样对其它同频段电台的接收不会形成干扰，信号也就不容易被发现，进一步检测出信号就更难，所以有非常高的隐蔽性。CDMA，守护你的个性空间

CDMA133移动电话是扩频通信技术在数据通信领域一个典型应用，充分发挥了扩频通信技术的各种优越性。随着CDMA网络技术的升级，移动无线网络、漫游无线接入必已经开始成为现实，话音、数据、图像的多业务移动应用也开始得到巨大的发展和应用。

CDMA的超强保密性能是以扩频技术为基础的。CDMA手机在通信过程中，用户所使用的地址码（伪随机码）各不相同，在接收端只有与之完全相同的用户才能接收到相应的数据，对非相关用户来说是一种背景噪声。目前CDMA所使用的伪随机码是长码（242－1），任何人无法窃取系统随机分配给用户的伪随机码，且此码在每次通话后更换。CDMA确实创造了一个奇迹，使用者再也不必担心手机变成别人窥探自己秘密的工具了。无论是军队官兵，还是党政领导，或者是商业巨头，还有普通用户，在拥有一部CDMA手机之后，都可以放心大胆地使用。CDMA不仅仅引导了手机时尚，更改变了无线通讯的历史，为千千万万的使用者创造了一个无比美好的生活！

通俗的讲CDMA是从军方转过来的所以要比GSM保密

㈧ 抗干扰技术有哪些

在电子测量装置的电路中出现的、无用的信号称为噪声，当噪声影响电路正常工作时，该噪声就称为干扰。信号传输过程中干扰的形成必须具备三项因素，即干扰源、干扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。因此消除或减弱噪声干扰的方法可以针对这三项中的其中任意一项采取措施。在传感器检测电路中比较常用的 方法，是对干扰途径及接收电路采取相应的措施以消除或减弱噪声干扰。下面介绍几种常用的、行之有效的抗干扰技术。

1、屏蔽技术
利用金属材料制成容器．将需要保护的电路包在其中，可以有效防止电场或磁场的干扰，此种方法称为屏蔽。屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。

2、静电屏蔽
根据电磁学原理，置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线，其内部各点等电位。用这个原理，以铜或铝等导电性良好的金属为材料，制作密闭的金属容器，并与 地线连接，把需要保护的电路值r其中，使外部干扰电场不影响其内部电路，反过来，内部电路产生的电场也不会影响外电路。这种方法就称为静电屏蔽。例如传感 嚣测量电路中，在电源变压器的一次侧和二次侧之间插入一个留有缝隙的导体，并把它接地，可以防止两绕组之问的静电耦合，这种方法就属于静电屏蔽。

3、电磁屏蔽
对于高频干扰磁场，利用电涡流原理，使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流，消耗干扰磁场的能量，涡流磁场抵消高频干扰磁场，从而使被保护电路免受高频 电磁场的影响。这种屏蔽法就称为电磁屏蔽。若电磁屏蔽层接地，同时兼有静电屏蔽的作用。传感器的输出电缆一般采用铜质网状屏蔽，既有静电屏蔽又有电磁屏蔽 的作用。屏蔽材料必须选择导电性能良好的低电阻材料，如铜、铝或镀银铜等。

4、低频磁屏蔽
干扰如为低频磁场，这时的电涡流现象不太明显，只用上述方法抗干扰效果并不太好，因此必须采用采用高导磁材料作屏蔽层，以便把低频干扰磁感线限制在磁阻很 小的磁屏蔽层内部。使被保护电路免受低频磁场耦合干扰的影响。这种屏蔽方法一般称为低频磁屏蔽。传感器检测仪器的铁皮外壳就起低频磁屏蔽的作用。若进一步 将其接地，又同时起静电屏蔽和电磁屏蔽的作用。

㈨ 抗干扰技术的抗干扰技术

干扰问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。
第一节 产生干扰的因素
一、干扰的定义
干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。从广义上讲，机电一体化系统的干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、声波干扰和振动干扰等等，在众多干扰中，电磁干扰最为普遍，且对控制系统影响最大，而其它干扰因素往往可以通过一些物理的方法较容易地解决。本节重点介绍电磁干扰的相关内容。
电磁干扰是指在工作过程中受环境因素的影响，出现的一些与有用信号无关的，并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。这些有害的电气变化现象使得信号的数据发生瞬态变化，增大误差，出现假象，甚至使整个系统出现异常信号而引起故障。例如传感器的导线受空中磁场影响产生的感应电势会大于测量的传感器输出信号，使系统判断失灵。
二、形成干扰的三个要素
干扰的形成包括三个要素：干扰源、传播途径和接受载体。三个要素缺少任何一项干扰都不会产生。
1、干扰源
产生干扰信号的设备被称作干扰源，如变压器、继电器、微波设备、电机、无绳电话和高压电线等都可以产生空中电磁信号。当然，雷电、太阳和宇宙射线属于干扰源。
2、传播途径
传播途径是指干扰信号的传播路径。电磁信号在空中直线传播，并具有穿透性的传播叫作辐射方式传播；电磁信号借助导线传入设备的传播被称为传导方式传播。传播途径是干扰扩散和无所不在的主要原因。
3、接受载体
接受载体是指受影响的设备的某个环节吸收了干扰信号，并转化为对系统造成影响的电器参数。接受载体不能感应干扰信号或弱化干扰信号使其不被干扰影响就提高了抗干扰的能力。接受载体的接受过程又成为耦合，耦合分为两类，传导耦合和辐射耦合。传导耦合是指电磁能量以电压或电流的形式通过金属导线或集总元件（如电容器、变压器等）耦合至接受载体。辐射耦合指电磁干扰能量通过空间以电磁场形式耦合至接受载体。
根据干扰的定义可以看出，信号之所以是干扰是因为它对系统造成的不良影响，反之，不能称其为干扰。从形成干扰的要素可知，消除三个要素中的任何一个，都会避免干扰。抗干扰技术就是针对三个要素的研究和处理。
三、电磁干扰的种类
按干扰的耦合模式分类，电磁干扰包括下列类型。
1、静电干扰
大量物体表面都有静电电荷的存在，特别是含电气控制的设备，静电电荷会在系统中形成静电电场。静电电场会引起电路的电位发生变化；会通过电容耦合产生干扰。静电干扰还包括电路周围物件上积聚的电荷对电路的泄放，大载流导体（输电线路）产生的电场通过寄生电容对机电一体化装置传输的耦合干扰等等。
2、 磁场耦合干扰
大电流周围磁场对机电一体化设备回路耦合形成的干扰。动力线、电动机、发电机、电源变压器和继电器等都会产生这种磁场。产生磁场干扰的设备往往同时伴随着电场的干扰，因此又统一称为电磁干扰。
3、漏电耦合干扰
绝缘电阻降低而由漏电流引起的干扰。多发生于工作条件比较恶劣的环境或器件性能退化、器件本身老化的情况下。
4、共阻抗干扰
共阻抗干扰是指电路各部分公共导线阻抗、地阻抗和电源内阻压降相互耦合形成的干扰。这是机电一体化系统普遍存在的一种干扰。如图7-1所示的串联的接地方式，由于接地电阻的存在，三个电路的接地电位明显不同。当I （或I 、I ）发生变化时，A、B、C点的电位随之发生变化，导致各电路的不稳定。
图 7-1 接地共阻抗干扰
5、电磁辐射干扰
由各种大功率高频、中频发生装置、各种电火花以及电台电视台等产生的高频电磁波，向周围空间辐射，形成电磁辐射干扰。雷电和宇宙空间也会有电磁波干扰信号。
四、干扰存在的形式
在电路中，干扰信号通常以串模干扰和共模干扰形式与有用信号一同传输。
1、串模信号
串模干扰是叠加在被测信号上的干扰信号，也称横向干扰。产生串模干扰的原因有分布电容的静电耦合，长线传输的互感，空间电磁场引起的磁场耦合，以及50Hz的工频干扰等。
在机电一体化系统中，被测信号是直流（或变化比较缓慢），而干扰信号经常是一些杂乱的波形和含有尖峰脉冲，如图7-2c所示，图中US表示理想测试信号，UC表示实际传输信号，Ug表示不规则干扰信号。干扰可能来自信号源内部（图7-2a），也可能来源于导线的感应（图7-2b）。
2、共模干扰
共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。如图7-3所示检测信号输入A/D转换器的两个输入端上的公有的电压干扰。由于输入信号源与主机有较长距离，输入信号Us的参考接地点和计算机控制系统输入端参考接地点之间存在电位差Ucm。这个电位差就在转换器的两个输入端上形成共模干扰。以计算机接地点为参考点，加到输入点A上的信号为Us+Ucm，加到输入点B上也有信号Ucm。
图 7-2 串模干扰示意图
图 7-3 共模干扰示意图
第二节 抗干扰的措施
提高抗干扰的措施最理想的方法是抑制干扰源，使其不向外产生干扰或将其干扰影响限制在允许的范围之内。由于车间现场干扰源的复杂性，要想对所有的干扰源都作到使其不向外产生干扰，几乎是不可能的，也是不现实的。另外，来自于电网和外界环境的干扰，机电一体化产品用户环境的干扰源也是无法避免的。因此，在产品开发和应用中，除了对一些重要的干扰源，主要是对被直接控制的对象上的一些干扰源进行抑制外，更多的则是在产品内设法抑制外来干扰的影响，以保证系统可靠地工作。
抑制干扰的措施很多，主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等方法
一、屏蔽
屏蔽是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。通常用铜和铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体。屏蔽体结构应尽量完整严密并保持良好的接地。
磁场屏蔽是为了消除或抑制由于磁场耦合引起的干扰。对静磁场及低频交变磁场，可用高磁导率的材料作屏蔽体，并保证磁路畅通。对高频交变磁场，由于主要靠屏蔽体壳体上感生的涡流所产生的反磁场起排斥原磁场的作用。选用材料也是良导体，如铜、铝等。
如图7-4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。当漏磁通穿过短路环时，在铜环中感生涡流，因此会产生反磁通以抵消部分漏磁通，使变压器外的磁通减弱。屏蔽的效果与屏蔽层数量和每层厚度有关。
图 7-4 变压器的屏蔽
如图7-5所示的同轴电缆中，为防止在信号传输过程中受到电磁干扰，在电缆线中设置了屏蔽层。芯线电流产生的磁场被局限在外层导体和芯线之间的空间中，不会传播到同轴电缆以外的空间。而电缆外的磁场干扰信号在同轴电缆的芯线和外层导体中产生的干扰电势方向相同，使电流一个增大，一个减小而相互抵消，总的电流增量为零。许多通信电缆还在外面包裹一层导体薄膜以提高屏蔽外界电磁干扰的作用。
图7-5 同轴电缆示意图
1－芯线 2－绝缘体 3－外层导线 4－绝缘外皮
二、隔离
隔离是指把干扰源与接收系统隔离开来，使有用信号正常传输，而干扰耦合通道被切断，达到抑制干扰的目的。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。
1、光电隔离
光电隔离是以光作媒介在隔离的两端间进行信号传输的，所用的器件是光电耦合器。由于光电耦合器在传输信息时，不是将其输入和输出的电信号进行直接耦合，而是借助于光作为媒介物进行耦合，因而具有较强的隔离和抗干扰的能力。如图7-6a所示为一般光电耦合器组成的输入/输出线路。在控制系统中，它既可以用作一般输入/输出的隔离，也可以代替脉冲变压器起线路隔离与脉冲放大作用。由于光电耦合器具有二极管、三极管的电气特性，使它能方便地组合成各种电路。又由于它靠光耦合传输信息，使它具有很强的抗电磁干扰的能力，从而在机电一体化产品中获得了极其广泛的应用。
图 7-6 光电隔离和变压器隔离原理
a） 光电隔离 b） 变压器隔离
由于光耦合器共模抑制比大、无触点、寿命长、易与逻辑电路配合、响应速度快、小型、耐冲击且稳定可靠，因此在机电一体化系统特别是数字系统中得到了广泛的应用。
2、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。如图7-6b所示变压器耦合隔离电路。隔离变压器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7-7所示为一种带多层屏蔽的隔离变压器。当含有直流或低频干扰的交流信号从一次侧端输入时，根据变压器原理，二次侧输出的信号滤掉了直流干扰，且低频干扰信号幅值也被大大衰减，从而达到了抑制干扰的目的。另外，在变压器的一次侧和二次侧线圈外设有静电隔离层S1和S2，其目的是防止一次和二次绕组之间的相互耦合干扰。变压器外的三层屏蔽密封体的内外两层用铁，起磁屏蔽的作用，中间用铜，与铁心相连并直接接地，起静电屏蔽作用。这三层屏蔽层是为了防止外界电磁场通过变压器对电路形成干扰，这种隔离变压器具有很强的抗干扰能力。
3、继电器隔离
继电器线圈和触点仅有机械上形成联系，而没有直接的电的联系，因此可利用继电器线圈接受电信号，而利用其触点控制和传输电信号，从而可实现强电和弱电的隔离（如图7-8）。同时，继电器触点较多，且其触点能承受较大的负载电流，因此应用非常广泛。
图7-7 多层隔离变压器
图 7-8 继电器隔离
实际使用中，继电器隔离指适合于开关量信号的传输。系统控制中，常用弱电开关信号控制继电器线圈，使继电器触电闭合和断开。而对应于线圈的触点，则用于传递强电回路的某些信号。隔离用的继电器，主要是一般小型电磁继电器或干簧继电器。
三、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，因此，当接受器接收有用信号时，也会接收到那些不希望有的干扰。这时，可以采用滤波的方法，只让所需要的频率成分通过，而将干扰频率成分加以抑制。
常用滤波器根据其频率特性又可分为低通、高通、带通、带阻等滤波器。低通滤波器只让低频成分通过，而高于截止频率的成分则受抑制、衰减，不让通过。高通滤波器只通过高频成分，而低于截止频率的成分则受抑制、衰减，不让通过。带通滤波器只让某一频带范围内的频率成分通过，而低于下截止和高于上截止频率的成分均受抑制，不让通过。带阻滤波器只抑制某一频率范围内的频率成分，不让其通过，而低于下截止和高于上截止频率的频率成分则可通过。
在机电一体化系统中，常用低通滤波器抑制由交流电网侵入的高频干扰。图7-9所示为计算机电源采用的一种LC低通滤波器的接线图。含有瞬间高频干扰的220V工频电源通过截止频率为50Hz的滤波器，，其高频信号被衰减，只有50Hz的工频信号通过滤波器到达电源变压器，保证正常供电。
图 7-9 低通滤波器
图7-10所示电路中，7-10a所示为触点抖动抑制电路，对于抑制各类触点或开关在闭合或断开瞬间因触点抖动所引起的干扰是十分有效的。图7-10b所示电路是交流信号抑制电路，主要是为了抑制电感性负载在切断电源瞬间所产生的反电势。这种阻容吸收电路，可以将电感线圈的磁场释放出来的能力，转化为电容器电场的能量储存起来，以降低能量的消散速度。图7-10c所示电路是输入信号的阻容滤波电路。类似的这种线路，既可作为直流电源的输入滤波器，亦可作为模拟电路输入信号的阻容滤波器。
图7-10 干扰滤波电路 图 7-10 干扰滤波电路 如图7-11所示为一种双T型带阻滤波器，可用来消除工频（电源）串模干扰。图中输入信号U1经过两条通路送到输出端。当信号频率较低时，C1、C2和C3阻抗较大，信号主要通过R1、R2传送到输出端，当信号频率较高时，C1、C2和C3容抗很小，接近短路，所以信号主要通过C1、C2传送到输出端。只要参数选择得当，就可以使滤波器在某个中间频率f0时，由C1、C2和R3，支路传送到输出端的信号U2’，与由R1、R2和C3支路传送到输出端的信号U”2大小相等、相位相反，互相抵消，于是总输出为零。f0为双T滤波器的谐振频率。在参数设计时，使f0=50Hz，双T型带阻滤波器就可滤除工频干扰信号。
图7-11 双T型带阻滤波器
四、接地
将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点（大地）实现低阻抗的连接，称之谓接地。接地的目的有两个：一是为了安全，例如把电子设备的机壳、机座等与大地相接，当设备中存在漏电时，不致影响人身安全，称为安全接地；二是为了给系统提供一个基准电位，例如脉冲数字电路的零电位点等，或为了抑制干扰，如屏蔽接地等。称为工作接地。工作接地包括一点接地和多点接地两种方式。
1、一点接地
如图7-1所示为串联一点接地，由于地电阻r1，r2和r3，是串联的，所以各电路间相互发生干扰，虽然这种接地方式很不合理，但由于比较简单，用的地方仍然很多。当各电路的电平相差不大时还可勉强使用；但当各电路的电平相差很大时就不能使用，因为高电平将会产生很大的地电流并干扰到低电平电路中去。使用这种串联一点接地方式时还应注意把低电平的电路放在距接地点最近的地方，即图7-1中最接近于地电位的A点上。
图 7-12 并联一点接地
如图7-12所示是并联一点接地方式。这种方式在低频时是最适用的，因为各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关，不会因地电流而引起各电路间的耦合。这种方式的缺点是，需要连很多根地线，用起来比较麻烦。
2、多点接地
多点接地所需地线较多，一般适用于低频信号。若电路工作频率较高，电感分量大，各地线间的互感耦合会增加干扰。如图7-13所示，各接地点就近接于接地汇流排或底座、外壳等金属构件上。
图7-13 多点接地
3、地线的设计
机电一体化系统设计时要综合考虑各种地线的布局和接地方法。如图7-14所示是一台数控机床的接地方法。从图中可以看出，接地系统形成三个通道：信号接地通道，将所有小信号、逻辑电路的信号、灵敏度高的信号的接地点都接到信号地通道上；功率接地通道，将所有大电流、大功率部件、晶闸管、继电器、指示灯、强电部分的接地点都接到这一地线上；机械接地通道，将机柜、底座、面板、风扇外壳、电动机底座等机床接地点都接到这一地线上，此地线又称安全地线通道。将这三个通道再接到总的公共接地点上，公共接地点与大地接触良好，一般要求地电阻小于4 ～7 。并且数控柜与强电柜之间有足够粗的保护接地电缆，如截面积为5.5～14mm2的接地电缆。因此，这种地线接法有较强的抗干扰能力，能够保证数控机床的正常运行。
图 7-14 数控机床的接地
五、软件抗干扰设计
1、软件滤波
用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波。识别信号的原则有两种：
（1）时间原则 如果掌握了有用信号和干扰信号在时间上出现的规律性，在程序设计上就可以在接收有用信号的时区打开输入口，而在可能出现干扰信号的时区封闭输入口，从而滤掉干扰信号。
（2）空间原则 在程序设计上为保证接收到的信号正确无误，可将从不同位置、用不同检测方法、经不同路线或不同输入口接收到的同一信号进行比较，根据既定逻辑关系来判断真伪，从而滤掉干扰信号。
（3）属性原则 有用信号往往是在一定幅值或频率范围的信号，当接收的信号远离该信号区时，软件可通过识别予以剔除。
2、软件“陷阱”
从软件的运行来看，瞬时电磁干扰可能会使CPU偏离预定的程序指针，进入未使用的 RAM区和ROM区，引起一些莫名其妙的现象，其中死循环和程序“飞掉”是常见的。为了有效地排除这种干扰故障，常用软件“陷阱法”。这种方法的基本指导思想是，把系统存储器（RAM和ROM）中没有使用的单元用某一种重新启动的代码指令填满，作为软件“陷阱”，以捕获“飞掉”的程序。一般当CPU执行该条指令时，程序就自动转到某一起始地址，而从这一起始地址开始，存放一段使程序重新恢复运行的热启动程序，该热启动程序扫描现场的各种状态，并根据这些状态判断程序应该转到系统程序的哪个入口，使系统重新投入正常运行。
3、软件“看门狗”
“看门狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行 。“看门狗”，是工业控制机普遍采用的一种软件抗干扰措施。当侵入的尖锋电磁干扰使计算机“飞程序”时，WATCHDOG能够帮助系统自动恢复正常运行。
第三节 提高系统抗干扰的措施
从整体和逻辑线路设计上提高机电一体化产品的抗干扰能力是整体设计的指导思想，对提高系统的可靠性和抗干扰性能关系极大。对于一个新设计的系统，如果把抗干扰性能作为一个重要的问题来考虑，则系统投入运行后，抗干扰能力就强。反之，如等到设备到现场发现问题才来修修补补，往往就会事倍功半。因此，在总体设计阶段，有几个方面必须引起特别重视。
一、逻辑设计力求简单可靠
对于一个具体的机电一体化产品，在满足生产工艺控制要求的前提下，逻辑设计应尽量简单，以便节省元件，方便操作。因为在元器件质量已定的前提下，整体中所用到的元器件数量愈少，系统在工作过程中出现故障的概率就愈小，亦即系统的稳定性愈高。但值得注意的是，对于一个具体的线路，必须扩大线路的稳定储备量，留有一定的负载容度。因为线路的工作状态是随电源电压、温度、负载等因素的大小而变的。当这些因素由额定情况向恶化线路性能方向变化，最后导致线路不能正常工作时，这个范围称为稳定储备量。此外，工作在边缘状态的线路或元件，最容易接受外界干扰而导致故障。因此，为了提高线路的带负载能力，应考虑留有负载容度。比如一个TTL集成门电路的负载能力是可以带8个左右同类型的逻辑门，但在设计时，一般最多只考虑带5—6个门，以便留有一定裕度。
二、硬件自检测和软件自恢复的设计
由于干扰引起的误动作多是偶发性的，因此应采取某种措施，使这种偶发的误动作不致直接影响系统的运行。因此，在总体设计上必须设法使干扰造成的这种故障能够尽快地恢复正常。通常的方式是，在硬件上设置某些自动监测电路。这主要是为了对一些薄弱环节加强监控，以便缩小故障范围，增强整体的可靠性。在硬件上常用的监控和误动作检出方法通常有数据传输的奇偶检验（如输入电路有关代码的输入奇偶校验），存储器的奇偶校验以及运算电路、译码电路和时序电路的有关校验等。
从软件的运行来看，瞬时电磁干扰会影响：堆栈指针SP、数据区或程序计数器的内容，使CPU偏离预定的程序指针，进入未使用的RAM区和ROM区，引起一些如死机、死循环和程序“飞掉”等现象，因此，要合理设置软件“陷阱”和“看门狗”并在检测环节进行数字滤波（如粗大误差处理）等。
三、从安装和工艺等方面采取措施以消除干扰
1、合理选择接地 许多机电一体化产品，从设计思想到具体电路原理都是比较完美的。但在工作现场却经常无法正常工作，暴露出许多由于工艺安装不合理带来的问题，从而使系统容易接受干扰，对此，必须引起足够的重视。如选择正确的接地方式方面考虑交流接地点与直流接地点分离；保证逻辑地浮空（是指控制装置的逻辑地和大地之间不用导体连接）；保证使机身、机柜的安全地的接地质量；甚至分离模拟电路的接地和数字电路的接地等等。
2、合理选择电源 合理选择电源对系统的抗干扰也是至关重要的。电源是引进外部干扰的重要来源。实践证明，通过电源引入的干扰噪声是多途径的，如控制装置中各类开关的频繁闭合或断开，各类电感线圈（包括电机、继电器、接触器以及电磁阀等）的瞬时通断，晶闸管电源及高频、中频电源等系统中开关器件的导通和截止等都会引起干扰，这些干扰幅值可达瞬时千伏级，而且占有很宽的频率。显而易见，要想完全抑制如此宽频带范围的干扰，必须对交流电源和直流电源同时采取措施。
大量实践表明，采用压敏电阻和低通滤波器可使频率范围在20kHz～100MHz之间的干扰大大衰减。采用隔离变压器和电源变压器的屏蔽层可以消除20kHz以下的干扰，而为了消除交流电网电压缓慢变化对控制系统造成的影响，可采取交流稳压等措施。
对于直流电源通常要考虑尽量加大电源功率容限和电压调整范围。为了使装备能适应负载在较大范围变化和防止通过电源造成内部噪声干扰，整机电源必须留有较大的储备量，并有较好的动态特性。习惯上一般选取0.5～1倍的余量。另外，尽量采用直流稳压电源。直流稳压电源不仅可以进一步抑制来自交流电网的干扰，而且还可以抑制由于负载变化所造成的电路直流工作电压的波动。
3、合理布局
对机电一体化设备及系统的各个部分进行合理的布局，能有效地防止电磁干扰的危害。合理布局的基本原则是使干扰源与干扰对象尽可能远离，输入和输出端口妥善分离，高电平电缆及脉冲引线与低电平电缆分别敷设等。
对企业环境的各设备之间也存在合理布局问题。不同设备对环境的干扰类型、干扰强度不同，抗干扰能力和精度也不同，因此，在设备位置布置上要考虑设备分类和环境处理，如精密检测仪器应放置在恒温环境，并远离有机械冲击的场所，弱电仪器应考虑工作环境的电磁干扰强度等。
一般来说，除了上述方案以外，还应在安装、布线等方面采取严格的工艺措施，如布线上注意整个系统导线的分类布置，接插件的可靠安装与良好接触，注意焊接质量等。实践表明，对于一个具体的系统，如果工艺措施得当，不仅可以大大提高系统的可靠性和抗干扰能力，而且还可以弥补某些设计上的不足之处。

㈩ 简述硬件抗干扰技术有哪些

滤波器、电抗器、磁环、共模扼流圈、零相电抗器、正弦波滤波器、谐波滤波器、有源滤波器，这些都属于硬件抗干扰技术的范畴。