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采用脈沖壓縮技術的就是通過發射信號在總功率不變的條件下兼顧高的距離分辨率將時域加寬降低其峰值功率。因加寬了其時域對于電子偵察系統就難以實現對捕獲信號線性匹配和相位匹配，增加信號抗干擾能力和反偵察能力。

2）空間選擇。

對于接收系統的抗干擾就是要盡量避免被敵方偵察到和干擾，以便能更好地發揮設備的性能。讓敵方的干擾信號進入我方接收設備的機會減少，發射天線的波束控制就是實現一個空間濾波，就是只有當信號在濾波通道內才可接收，而以外就會被濾除掉。天線旁瓣抑制技術就是空間濾波的主要環節，因現代的干擾信號發射功率都比較大，甚至超過了有用信號的強度，主瓣抑制掉的信號多會從天線旁瓣進行接收。采用多天線接收，主輔相成，利用調節輔助天線的幅度、相位和增益等指標，從而對有源干擾進行歸零，達到抗干擾目的。

3）調頻技術。

頻率捷變一般指輻射源發射的信號載頻在可預見或隨機的方式下進行頻率跳變，使得信號難以干擾。發射信號、本振信號、相位信號同時進行變化且保持關系穩定的全相參輻射源是目前最有效的抗干擾技術。

2網絡化管理

抗干擾技術有很多種，為實現對特定的信號最有效的抗干擾，從輻射源的發射到我方系統的接收都應有相應、有效的管理。數據鏈網絡控制站就是一種網絡控制的核心。

1）網絡規劃。

為實現給定參與單元預計完成的工作下，設計出數據鏈網絡鏈接平臺，使所有單元可通過其進行相互通信。該網絡在滿足系統電磁兼容條件下盡量完成傳輸量化和鏈接性要求。在約束條件多的情況下，進行網絡的規劃是網絡管理的關鍵，所以設計網絡拓撲使得其可靠性最大已是其發展的必然趨勢。

2）網絡工作狀態。

對于多種性質的干擾一般都會有相應的抗干擾技術，所以如何有效的完成相應的對策確保網路調控的高效性和可靠性，必須監視網絡運行情況，其有多種管理，功能管理：對敵方干擾信號進行屬性分辨，調控有源系統進行抗干擾的調試控制。故障管理：對網絡中出現的故障現象進行判斷、定位、診斷等。性能管理：分析評價任務完成的效果，規劃改善系統性能。

3）網絡運行管理。

對抗干擾數據資源通過網絡運行管理，可使其發揮最大的效率。不同的戰場擁有不同的數據資源、不同的網絡結構和特征。其網絡運行管理也是根據不同的環境進行不同調控，對于敵方各種輻射源干擾，我方將通過網絡系統程序調用相應的抗干擾方案進行應對。網絡工作站帶有多功能顯示器負責監視各個網絡終端的工作完成狀況，管理和調控每個數字終端的工作。如發現檢測出一些妨礙相關作戰的問題，數據系統自動提醒操作者是什么問題和潛在問題，并自動記錄用于以后排故或進行分析。

4）網絡控制與設計。

網絡管理的核心就是要保證各個設備都能有效的工作，如果一臺設備無法識別終端命令，找不到地址，那么其相關的設備也會癱瘓，不能傳送信息。設備與設備之間良好的傳輸，保證信息的完整、準確地交換戰術數據是決定戰爭勝負的關鍵因素。因此網絡控制終端站的系統控制單元必須是所有系統中最為先進的，與其他系統的通信狀況也是最佳的。其在接收位置上也應能夠直接接收剛入網的任何一個設備的屬性信息。根據定義與環境的考慮，在滿足各個設備電磁兼容的條件下，在設計網絡時應進行系統的部署，好的網絡控制是離不開健全的網絡規劃的，規劃最先要根據我方的數據屬性進行編制，不同的輻射源信號應給與相應的抗干擾方案，其次考慮客觀環境的影響，如網絡平臺數量、任務管理、活動區域、入網設備、網密要求、網絡容量分配等等，使得網絡最終能夠滿足作戰需求的傳輸容量和終端與終端的連通性。

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中圖分類號：V443 文獻標識碼：A文章編號：

一．引言

我們知道在電子電路設計中的接地技術直接關系到了電器的使用壽命以及安全程度。在我國當前，各種各樣的電子產品相繼誕生，電子產品的應用也日益的廣泛，可以說電子產品已經成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴重的降低了電子系統的可靠性，還能夠對人體的健康產生很大的負面作用。例如一些電子產品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機，電視機等等，還有一些醫用設備，比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴重影響了這些設備的正常工作，嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計，可以說電子電路的抗干擾能力已經成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面，這是因為如此接地技術才顯得如此重要，可以說接地技術的高低已經直接影響到了電子電路的抗干能力了。

二．接地技術的種類和目的

我們知道電磁干擾對電器具有很大的影響，嚴重的降低了其穩定性，也不利于工作人員的身體健康。為了保證用戶用電的安全可靠，必須注意電子電路設計中接地技術的科學合理性。我們知道安全保護接地是接地技術中比較常見的一種，采用這種接方式地主要是為了保護用戶的安全，在實際的生活中有的電器年記哦久了，則其絕緣性能下降，這樣就給用戶帶來了很大的安全隱患，采用這種保護性的接地就是為了消除這種安全隱患而采取的措施。再者一些電器設備在運行的過程中會產生積累靜電，這樣就及其容易引起接觸性的觸電，甚至引起電器的爆炸，其危害極大，為了防止類似情況的發生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能夠有效的防止靜電積累造成的損失。最后我們知道電磁干擾對電器設備是有很大的影響的，為了避免電器設備受到太多的電磁干擾，采取接地的方法可以有效的配出干擾，保證電器正常運行。

三．接地技術中的接地方式

電子電路設計中接地方式是比較多的，其接地方式不同那么它產生的效果也會不同，所以對于比較常見的幾種接地方式我們要充分的了解，只有這樣才能在具體的電子電路設計時運用自如。以下介紹兩種最為普片使用的接地方式。

保護接零

一般用于三相四線制供電系統中的中性線，是電路環路的重要組成部分，在零線直接接地的一相四線制電網中，設計中一定要注意將電子電器設備征程運行時小帶電的金屬外殼于電剛的零線連接起來，這樣一旦當電器設備中的某一項發乍漏電或者是碰殼時，由于事先金屬外殼與零線相連，形成的單向短路，電流非常大，使電路保護裝置迅速動的切斷電源，從而保護了操作人員的人身安全和電網其他部分的正常運行，同時也可以避免一些重大安全事故的發生。

保護接地

接地保護的主要目的是為了防止用戶觸電，為了保護用戶的安全而采取的措施，保護接地可以說是電子電路設計中最為常見的接地方式，一般來說對于那些中性點不接地的電網都采用保護性的接地方式，采用這種方式則電器設備的支架以及外殼均要接地，這樣能夠取得比較好的效果，有效的保護的電器安全一用戶的安全。

四．電子電路設計中系統接地

通過接地技術的研究我們知道電子電路儀器中的電子儀器設備控制系統中遇到經常需要解決的就是系統接地問題，這也是設計中的一大難點。系統接地線是各種電路中的靜態，動態電流的通道，同時又是各級電路通過共同的接地電阻相互耦合的途徑，這樣就形成了電路之間相互干擾的薄弱環節，所以電子電路設備中的切抗干擾技術，都和接地有很直接的關系。設計合理的接地足抑制噪音和防止干擾的主要途徑，不儀能保證電子電器設備的正常，穩定和可靠性工作。

五．電子電路設計中系統接地的原則

根據不同的干擾源要設計不同的接地技術和工藝，不能存在僥幸認為電路中只要有一點接地就能消除干擾，要尋求綜合性質的接地方式，才是最為安拿有效的，接地點的選擇要恰當，避免設計不當引起的新的干擾。接地點的選擇除了安全性外、還要一并考慮屏蔽效果的兼容性，就是要通過接地屏屏蔽技術達到消除多種干擾的綜臺目的。一般來說．電子電路設計如何和大地接觸，與系統的工作穩定性能有著極為密切的關系，設計中常用以下三種方式。

1.浮地方式．不接觸大地的懸浮方式。是將電路設備與公共地可能引起環流的公共導線隔離開來，從而抑制來自接地線的干擾。這種接地方式的缺點是設備不與大地直接相連．容易出現靜電積累現象，這樣積累起來的電荷達到·定程度后，在設備和大地之間會產生具有強人放電電流的靜電擊穿現象。

2.單點接地方式，我們知道采取兩點接地扥方式很容易形成接地環路，一點接地的主要功能就是消除接地環路的形成。

3.多點接地方式，對于工作頻率較高的高頻電路，由于各元器件的引線和電路本身布局的電感都將增加接地線的阻抗，一點接地方式已不再適用

五．結束語

當前我國的經濟快速發展帶動了我國電子行業的迅速發展，各種電子產品相繼誕生，并且應用日益廣泛。在當前，我們已經進入了信息時代，各種各樣的電子產品已經成為了人們生活的一部分，和人們的生活緊密相連，所以電子產品已經成為了當今不可或缺的一部分。但是我們知道，電子產品都存在電磁干擾，這不僅僅嚴重影響了電子系統的可靠性而且也嚴重危害到了工作人員以及用戶的健康狀態。所以，正是因為這個原因在進行電子電路設計時，我們要充分考慮其接地技術，這樣可以有效的抗干擾能力。提高電子設備的抗干擾能力不僅僅可以提高經濟利益還可以提高社會效益。可以說科學的接地技術已經成為了電子電路設計的一個重要的方面，是在電子電力設計工作中必須認真考慮的問題，其重要性不言而喻。所以本文就這個問題作了簡單的探討。

參考文獻：

[1]呂俊霞Lv Junxia 電子電路的抗干擾方法與技術[期刊論文] 《印制電路信息》 -2006年8期

[2]李曉海 電子電路的抗干擾技術探析 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年9期

[3]蔣偉麗Jiang Weili 淺談電子抗干擾技術 期淺談電子電路的抗干擾技術 [期刊論文] 《麗水學院學報》 -2007年2期

[4]郭寶山周勤榮 淺談電子電路的抗干擾設計 [期刊論文] 《山西電子技術》 -2011年5期

[5]淺析電子電路的抗干擾措施 [期刊論文] 《南北橋》 -2008年7期高玉榮管志剛

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1 引言

擴展頻譜技術是抗干擾通信中的主要應用技術。目前，該技術已在戰術抗干擾通信、衛星通信、數據信息分發以及衛星導航等系統和設備中得到了廣泛應用。在戰術抗干擾通信中，基于跳頻抗干擾體制的跳頻電臺和基于直擴抗干擾體制的直擴電臺等是主要抗干擾通信設備。

本文分析了外軍抗干擾通信設備的應用現狀和抗干擾通信技術的發展動態。

2 外軍抗干擾通信設備的應用現狀

外軍跳頻抗干擾技術及其設備的發展可以歸結為三代產品。20世紀70年代中后期至80年代初期，外軍開始推出第一代跳頻通信設備，即模擬跳頻電臺，以較低跳速、較窄帶寬為特征；80至90年代，開始推出第二代跳頻通信設備，即數字跳頻電臺和數字跳頻接力機等，以較高跳速、數字話音、數據通信為特征；目前正在發展的是第三代跳頻通信設備，以多頻段、多模式、多功能自適應數字跳頻技術以及有關特殊的跳頻技術為特征。

在應用上，外軍現役通信抗干擾設備有以下一些基本特點：

（1）大部分無線電臺（短波電臺、超短波電臺等）采用純跳頻體制，少部分超短波電臺采用窄帶直擴/跳頻組合的體制；

（2）短波跳頻電臺跳速的實用水平一般為數跳～100跳/秒（以下簡寫為hop／s），大部分在50hop／s以下，很少為1000hop／s以上的高速跳頻；受天調技術的限制，其跳頻帶寬通常為數百kHz的窄帶跳頻，只有極少數采用新體制的短波跳頻電臺才達到了較大的跳頻帶寬；

（3）超短波跳頻電臺跳速的實用水平一般為100～500hop／s，多為中速跳頻；

（4）微波接力機既采用了跳頻體制，也采用了直擴體制，；設備已數字化、系統化、固態化，可靠性高，但其綜合抗干擾性能還有待于進—步提高；

（5）大部分現役通信抗干擾裝備采用單頻段，少數采用多頻段；

（6）一些國家，特別是軍事強國，通信抗干擾裝備已形成了較大的裝備規模。

3 抗干擾通信技術發展動態分析

20世紀90年代以來，擴展頻譜技術趨于完善，在應用上取得了突破性的進展。外軍相繼推出的數10種新型通信抗干擾設備，代表了當今抗干擾通信技術的發展趨勢，主要有以下幾個方面：

（1）提高抗跟蹤干擾能力是現階段跳頻通信的重點問題之一

提高跳頻通信抗跟蹤干擾能力的技術動態主要有兩個方面，一是適當提高跳速，二是采用變速跳頻。目前，外軍具有跳頻網分選能力的實用跟蹤干擾機的跳速短波為幾十hop／s，超短波為幾百hop／s。由于技術和成本等原因，目前還未見可以對付信號密集條件下的較高跳速的實用跟蹤干擾機的報導。外軍較新的跳頻通信設備，如美國的HF—2000，瑞典的TRC—350，法國的ALCATEL111等，均采用了中高跳速跳頻，以提高其抗跟蹤干擾能力。值得注意的是，外軍有些跳頻通信設備大幅度提高跳速，并不是以提高抗跟蹤干擾能力為出發點的，其主要目的是利用相應的技術體制，由高跳速提高數據傳輸速率。提高跳速還便于糾錯處理。當然，提高跳速也會引起其它問題，需要綜合考慮。

變速跳頻是抵抗跟蹤干擾的有效措施之一，外軍現役跳頻電臺中也有所采用，但多是半自動變速或有限種跳速隨機變速，還沒有實現真正意義上的變速跳頻，通常將其稱為準變速跳頻。論文大全。

（2）提高跳頻通信抗阻塞干擾的技術措施日趨成熟

最初提出跳頻抗干擾體制實際上是以抗阻塞干擾為出發點的。長期以來很多國家和不少學者都致力于跳頻通信抗阻塞干擾技術的研究，目前已取得了較好的進展，有些技術已得到了成功的應用，有些還處于研究之中。

跳頻通信抗阻塞干擾技術的實用化研究成果主要有：在短波波段采用自適應選頻與跳頻相結合的體制，即將經過LQA(鏈路質量分析)選出的最佳或準最佳頻率作為跳頻頻率表生成的基準；在超短波波段采用具有FCS（頻率控制系統）功能的跳頻體制，即在一般的窄帶干擾情況下，使用常規跳頻，在遇到寬帶阻塞干擾時，自動轉到FCS功能，在當前最佳頻點上定頻工作，一旦寬帶干擾消失，又可回到跳頻方式上工作；在UHF波段采用了頻率自適應與跳頻相結合的體制，即在跳頻通信過程中自動檢測和刪除受干擾頻率，使系統在無干擾或干擾較弱的頻點上跳頻。另外，擴展頻段和跳頻帶寬也是提高跳頻通信抗阻塞干擾的有效途徑之一，如下所述。

（3）拓寬現有頻段、發展多頻段是通信抗干擾裝備的重要發展趨勢

拓寬現有頻段、發展多頻段除了有利于協同通信和全頻譜作戰以外，也為提高通信裝備的戰場適應能力提供了選擇的余地，對于提高跳頻通信抗阻塞干擾能力更為重要。在外軍新一代通信抗干擾裝備中，包含HF／VHF、VHF／UHF和HF／VHF／UHF多頻段的跳頻電臺或定頻電臺就多達數十種之多，這是外軍新一代通信抗干擾裝備的重要發展趨勢。

在拓寬頻段方面，少數短波電臺的頻段范圍已拓寬到1.6～50MHz，如美國的RF—500短波電臺等；少數超短波電臺的頻段范圍拓寬到30～108MHz，如比利時的BAMS超短波電臺等，增加了20MHz的帶寬。

在研制多頻段通信抗干擾裝備方面更是如火如荼，電臺以HF／VHF／UHF三個頻段的為典型特征，如：美國的AM—7177A／ARC—182(V)，加拿大的AN／GRC—512(V)多頻段電臺等。

隨著軟件技術和高速處理芯片的發展，多頻段、多功能(MBMFR)抗干擾通信裝備是目前的重要發展方向之一。

（4）提高短波跳頻數據傳輸速率取得了突破性進展

自從短波通信出現以來，由于通信體制、器件以及空中信道等原因，使其數據傳輸速率一直限制在2.4kbit／s以下。在跳頻體制下，由于需要數據壓縮，實現短波高速數據傳輸更為困難，其有效數據速率一般還達不到2.4kbit／s。

近年來，對這一難題的研究取得了突破性進展，如美國休斯公司研制的HF2000，跳速為2560hop／s，在不采用信道均衡技術的情況下，數據速率為2.4kbit／s；美國Sanders公司推出的CHESS系統，以差分高跳速(5000hop／s)體制實現了4.8～19.2kbit／s的高數據率，首次突破了2.4kbit／s的限制，較好地解決了短波高速數據傳輸的難題。

（5）直擴體制的發展與應用

直擴體制目前還是主要用于微波及衛星通信系統，少數國家也將直擴體制在低頻段嘗試應用，但由于直擴體制固有的弱點，使其在戰術電臺中仍然沒有得到實際的應用。為了增強其實用性，直擴體制是伴隨著自適應濾波、自適應調零天線以及可變直擴帶寬等技術的應用而發展的。盡管這幾項技術在直擴通信裝備中被廣泛采用，但是近些年還幾乎未見有突破性的報導。比如自適應濾波的收斂速度、抗窄帶干擾的個數、陷波深度及其能量損失、自適應天線的調零增益等，并且對于窄帶直擴與寬帶直擴利弊的爭論也未見分曉。不過，對于多進制直擴的優勢已基本達成共識，并在外軍直擴通信裝備中得到了廣泛應用。論文大全。

（6）綜合抗干擾體制及技術的應用

目前，采用綜合抗干擾體制的典型標志之一是跳頻、直擴和跳時三種基本抗干擾體制的組合應用，特別是在VHF／UHF及其以上頻段更是如此。

除此之外，很多通信抗干擾設備采用了頻率自適應、窄帶干擾自適應濾波器、跳頻濾波器、交織糾錯、猝發傳輸、變速跳頻、變帶寬直擴以及自適應天線調零增益等增效措施。有些通信抗干擾設備，特別是短波跳頻電臺，具備了猝發數據傳輸的能力，提高了抗干擾、抗截獲和抗測向能力；有些通信抗干擾裝備增加了GPS定位功能，可與跳頻同步相結合，提高了綜合應用能力。論文大全。從總體上看，外軍通信抗干擾設備體現了頻率域、時間域、空間域、調制域、速度域等多維空間抗干擾技術的綜合以及擴譜抗干擾技術與非擴譜抗干擾技術的結合。

4 結束語

本文基于所收集的國外戰術抗干擾通信設備技術資料，對抗干擾通信的技術發展動態進行了綜述。近年來，盡管我國抗干擾通信技術和裝備得到了長足的發展，在有些方面已達到國際先進水平，但總體上與國際先進水平還存在一定差距。希望本文能對我國抗干擾通信技術和裝備的發展起到一定指導作用。

參 考 文獻

1 張傳慶,羅蓉媛,陶香云等.外軍抗干擾電臺匯集.信息產業部電子7所,2006.7

2 羅蓉媛,陶香云.外軍抗干擾電臺技術的進展. 1999軍事通信抗干擾研討會論文集,南京,1999.10

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1.引言

現代社會是信息化的社會，人們的主要交流和溝通都是通過對信息的傳遞、處理而進行的。傳感器就是人們從自然界獲取各種相應外界信息的方式，能夠將相應的需要采集的信息轉換成為控制芯片能夠識別的電流或者電壓等信號，在現代的控制測量系統中具有不可缺少的作用。

本論文主要介紹的是電渦流式位移傳感器。電渦流式位移傳感器屬于電感式位移傳感器的一種，是基于電渦流效應而工作的傳感器，具有很多優點：高分辨率、高可靠性、較寬的頻率響應以及較高的靈敏度等等。

該傳感器還具有很強的抗干擾能力，相比而言，傳統的傳感器具有非線性誤差，要求工作環境恒定或者價格較高[1]。

2.電渦流式微位移傳感器

2.1 傳感器發展歷程

國外在工業化的過程中，逐漸將傳感器廣泛應用在各個生產領域，在航天和軍事領域也有十分領先的傳感器應用。之后伴隨各個國家的機械、自動化、計算機等信息產業如日中天，歐美國家以及亞洲的日本都對世界的傳感器具有相當重要的影響。

我國主要是在1960年開始對傳感器進行開發工作。國家組織大批科研人員對其進行研究和開發，并實施了“八五”、“九五”等國家計劃，使得其取得了十分矚目的應用成就。然而我們也應該清醒地意識到，我國在傳感器的基礎制造工藝等方面還不能和發達國家相提并論，許多核心技術以及芯片都要進口。與此同時，我們的傳感器在國際上沒有太大競爭力，產品研發和更新速度很低，缺少實用創新性[2]。

2.2 傳統傳感器缺點

以往的傳感器和電渦流位移傳感器比起來，具有以下幾個方面的嚴重不足：

（1）輸入一輸出特性存在非線性且隨時間而漂移；

（2）環境會干擾參數，使得測量結果發生漂移；

（3）因結構尺寸大，而時間響應特別差；

（4）易受噪聲干擾、信噪比低；

（5）靈敏度或者分辨率不夠理想。

2.3 電渦流式微位移傳感器

本論文所要介紹的電渦流位移傳感器，其工作原理是利用了渦流效應。該類型的傳感器，通過渦流效應使相應的位移的變化，轉換成線圈的阻抗值變化；之后利用特定的電路將線圈阻抗值變化轉換成為電壓的變化，再進行檢測和輸出，根據相應的公式或者經驗，能夠還原成位移信息。這種傳感器具有很多優點，比如具有很高的靈敏度、簡單的結構以及及時的動態響應。該傳感器廣泛應用在測量振動和位移等信息量上。大體上輸出的電壓信號與位移的變化量是線性的關系，公式是ΔS=K?ΔV。其中K是系統的比例常數，在不同的傳感器中根據系統結構的不同是不一樣的。

2.4 電渦流式位移傳感器測量原理

公式能夠精確描述該原理。我們根據公式可以得知，在其他條件不變的情況下，Z（線圈的阻抗）與S一一對應。電渦流傳感器測量位移的原理就是基于此公式，在特定的信號激勵過程中，傳感器會依據位移變化而產生電壓的變化。

3.測量系統的硬件設計

3.1 主控芯片

本論文設計的電渦流微位移傳感器使用的主控芯片是AT89S52單片機。MSC-51單片機是八位的非常實用的單片機。本論文所使用的AT89S52單片機就是基于這款單片機的。MSC-51單片機的基本架構被ATMEL公司購買，繼而在其基本內核的基礎上加入了許多新的功能，同時擴展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內核的單片機具有很多優點，因此無論是在工業上還是在一些電子產品上應用都很多。全球也有許多大公司對其進行擴展，加入新的功能。即使是在今天，51單片機仍然在控制系統中占據很大市場[4]。

下面對本論文所使用的單片機作簡要介紹。AT89S52單片機具有最大能夠支持的64K外部存儲擴展，同時還具有8K字節的Flash空間。該單片機具有4組I/O口，分別是從P0到P3，同時每組端口具有8個引腳。每個引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外，還具有其它功能，也就是我們通常所說的引腳復用。其還具有斷電保護、看門口、計時器和定時器。51單片機一般的工作電壓是5V。

3.2 顯示模塊

本論文設計的LCD1602電路，該液晶模塊能夠顯示2行*16列的字符，相對于數碼管而言，顯示更加靈活多變。該液晶模塊用來顯示其測量處理后的數據。

4.測量系統的軟件設計

本論文的主程序循環采集電量的變化，并實時顯示在液晶模塊上。系統軟件是指完成系統設計功能的軟件。為了提高系統的實時性、可靠性，在編寫系統應用軟件時，主要考慮以下兩方面：

（1）提高系統抗干擾性能。在工業現場不可避免的有各種抗干擾因素。因此本系統除了在硬件上硬件復位和加電容濾波外。在軟件上，采用了指令冗余技術、延時消抖技術以及對位移大小采樣值進行中值濾波的數字濾波方法，進一步提高系統的抗干擾能力。

（2）采用模塊化編程。將系統的應用程序分為若干個功能模塊，這些模塊可以任意更改而不影響程序的其余部分，將各個功能模塊程序調通后，再把各個功能模塊結合起進行聯調，這大大減少了調試時間，提高了程序的通用性，方便程序的修改和檢查。

5.總結

電渦流位移傳感器是一種基于電渦流效應的傳感器，能夠將位移的變化轉換成電量的變化。本論文主要介紹了傳統傳感器的發展歷程，進而介紹了電渦流式微位移傳感器的測量原理和優勢，并基于單片機設計了測量系統。

參考文獻

[1]譚祖根，汪樂宇.電渦流檢測技術[M].北京：原子能出版社，1986.

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引言

鋼軌內應力測試系統以單片機為控制核心，應用縱橫彎曲理論建立無縫線路軌道力學模型，根據鋼軌內應力計算公式，以電測應力法進行比較分析[1]，測量時使被測段鋼軌懸空，在其中部施加一橫向撓動力，分別測試鋼軌的橫向力、橫向位移、軌溫和濕度等信號，將信號經A/D轉換后計算，快速、準確得出被測線路的內應力，并可將測量數據進行存儲，操作人員可通過液晶顯示屏測試和查詢。

作為電子類產品，提高測試系統的抗電磁干擾能力及屏蔽性能是研發、生產、使用過程中不可缺少的環節。

1.鋼軌內應力測試系統的組成

本系統硬件部分由單片機控制器、A/D轉換模塊、傳感器和自加載施力機構等組成。系統選用W77E532單片機為控制核心;壓力、位移、溫度和濕度為測量鋼軌內應力的必要參數;自加載施力機構通過電機給被測鋼軌施加定量的壓力;U盤存儲功能可將系統內數據轉存至U盤，可通過U盤將數據轉存至上位機管理軟件，也可直接通過數據線將測試儀主機的數據轉存至上位機。

2.鋼軌內應力測試系統的抗電磁干擾方法

2.1 線路板抗電磁干擾設計

以W77E532為處理核心的控制系統具有靈敏度高、處理速度快等特點，正因如此，也更容易影響測試系統的抗電磁干擾能力，測試過程中使系統的性能指標偏離設計要求，導致測量結果誤差大[2]，因此抗干擾技術己成為設計單片機控制系統時必須考慮的環節。本系統控制電路的抗電磁干擾部分除了采用常規方法，如數字地和模擬地單點相連、縮短旁路電容地線長度、相互關聯的元器件盡量放得靠近外，還采取了以下措施：

（1）采用線性光耦PC817將所有模擬量信號與數字量信號輸入輸出端隔離，為了提高隔離效果，我們將PC817縱向排列整齊，沿PC817焊腳內側在線路板上開槽。

PC817光電耦合器輸入部分和輸出部分采用獨立的5V電源供電，數字量5V由鋰電池經2940穩壓后提供，模擬量5V由DC-DC5V提供。

（2）低壓差穩壓器LM2940及其濾波器件遠離單片機放置;

（3）數字量部分沿PC817開槽處雙面覆銅接地。采用金屬敷層屏蔽材料抑制電磁干擾也是目前常用的方法之一，通過非電解電鍍、陰極濺射、真空鍍金等方法在絕緣材料的表面形成導電金屬薄層[3]，可以提高電子設備的抗干擾能力。

2.2 供電部分的抗電磁干擾設計

鋼軌內應力測試系統由8V鋰電池供電，經兩個低壓差三端穩壓器LM2940后，固定輸出5V，LM2940內部含靜態電流降低電路、電流限制、過熱保護、電池反接和反插入保護電路，再經容阻濾波，給數字量電路供電。

模擬量電路電源經LM2940降壓后，由DC-DC5V提供。

2.3 傳感器部分抗電磁干擾設計

本系統共有1路數字量和4路模擬量輸入，有位移、壓力、溫度、濕度和電壓信號，其中，位移、壓力2路信號對測試結果具有決定性影響，我們主要對這2路傳感器信號做了抗電磁干擾處理：

（1）位移信號的采集使用千分表，其輸出為數字信號，是不隨時間連續變化的量，數字信號抗干擾能力強;

（2）壓力信號由JLBS-Ⅱ型拉力傳感器提供，其采用箔式應變片貼在合金鋼彈性體上，可承受拉、壓力，具有測量精度高、穩定性能好、溫度漂移小、輸出對稱性好等特點。由于壓力傳感器的變送器電路處理的是比較微弱的信號，而且還要進行信號轉換，外界干擾極易耦合到電路中從而影響有用信號。因此，本系統的壓力信號采用電流傳輸代替電壓傳輸，接收電路低的輸入阻抗和對地懸浮的電流源（電流源的實際輸出阻抗與接收電路的輸入阻抗形成并聯回路）使得電磁干擾對電流信號的傳輸不會產生大的影響，可獲得較好的抗干擾性能。

另外，本系統針對模擬量輸入通道的抗電磁干擾還采用了以下措施：壓力、溫度、濕度傳感器使用屏蔽線，屏蔽層與線路板GND相連，盡量縮短信號線長度。

2.4 外殼抗電磁干擾設計

為了使外殼在操作者和內部電路間建立隔離、形成屏蔽層，起到抗電磁干擾作用，本系統主機箱采用金屬鋁殼，既可以防止因操作者對金屬外殼的直接接觸放電造成干擾，又可以防止環境干燥時操作者對周圍物體放電形成的電磁干擾耦合到測試系統內部。即便如此，我們在做抗電磁干擾試驗時，發現還是存在干擾現象，液晶屏出現亂碼，經過分析，我們認為此現象是由于主機箱上銑了液晶屏安裝槽、航空插座孔、充電口、電源開關孔、鍵盤孔等造成，于是又采取了以下抗干擾措施：

（1）盡量縮短主機箱內部導線長度，并在每根導線上增加磁環;

（2）將主機箱內固定線路板的所有金屬小件都更換為絕緣材料，在液晶屏與主機箱外殼之間增加一層絕緣紙;

（3）主機箱內部在充電孔、航空插座孔、電源開關孔及液晶屏開孔處噴涂三防漆，三防漆是一種特殊配方的涂料，用于保護線路板及其相關設備免受壞境的侵蝕。三防漆具有良好的耐高低溫性能，其固化后成一層透明保護膜，具有優越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能;

（4）主機箱底部裝設一只金屬螺帽作為電磁干擾泄放通道，在操作者對外殼的孔、洞、縫隙放電時將放電電流泄放，防止對內部電路直接放電。

2.5 軟件抗電磁干擾設計

若單靠硬件措施消除干擾會增加系統的硬件成本，使系統復雜化，而且并非所有因干擾而產生的故障都可通過硬件抗干擾措施得到完全解決;軟件抗干擾技術不僅可使系統結構簡化，成本降低，設計也很靈活方便[3]。

本系統的控制軟件由KeilC編制，軟件組成主要包括A/D轉換、鍵盤響應、液晶顯示、數據存儲讀取及分析計算等部分。本系統采用數字濾波、設立軟件陷阱、看門狗（Watchdog）和軟件冗余等技術，提高系統的抗干擾能力。

3.結束語

影響鋼軌內應力測試系統抵抗電磁干擾能力的因素有很多，本文從系統硬件的線路板、供電電源、傳感器、外殼等部分入手，分析并提出了測試系統抗電磁干擾的方法，提高了測試系統的抗電磁干擾的能力，解決了系統受干擾時液晶顯示屏出現亂碼的情況，保證了系統運行的穩定性。

參考文獻

[1]王建文.無縫線路溫度力及鎖定軌溫測試技術研究.擴大鐵路對外開放、確保重點物資運輸――中國科協2005年學術年會鐵道分會場暨中國鐵道學會學術年會和粵海通道運營管理學術研討會論文集，2005.

篇（6）

[論文摘要]研究分析電磁干擾產生的原因、特點及干擾對電力遠動系統的影響，從設計的角度對鐵路電力遠動監控系統進行抗干擾分析研究。

抗干擾設計是電力遠動監控系統安全運行的一個重要組成部分，在研制綜合自動化系統的過程中，如果不充分考慮可靠性問題，在強電場干擾下，很容易出現差錯，使整個電力遠動監控系統無法正常運行或出錯誤（誤跳閘事故等），無法向站場和區間供電，影響鐵路行車安全。

一、電磁干擾產生的原因及特點

（一）傳導瞬變和高頻干擾

1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過變（配）電所二次側進入遠動終端設備，對設備正常運行產生干擾，嚴重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時間短、重復率高，相當于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現代高速鐵路對電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線投切轉換比較頻繁，振蕩波出現的次數較多。

（二）場的干擾

1．正常情況下的穩態磁場和短路事故時的暫態磁場兩種，特別是短路事故時的磁場對顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場。3．變電所中的隔離開關和高壓柜手車在操作時產生的阻尼振蕩瞬變過程，也產生一定的磁場。4．無線通信、對講機等輻射電磁場對遠動終端會產生一定的干擾，鐵路中繼站通常會和通信站在一處，通信發射塔對中繼站電力遠動終端設備的干擾比較大。

（三）對通信線路的干擾

1．鐵路變電所遠動終端的數據由串口通信經雙絞線進入車站通信站，再經過轉換成光信號沿鐵通專用通信光纜送至電力遠動調度中心，遙信和遙控數據在變電所到通信站的過程走的是電信號，由于變電所高低壓進出線纜很多，遠動終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車通過時的振動對遠動終端設備有一定的干擾。

（四）繼電器本身原因

繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產生干擾的振動信號，或負荷開關、斷路器、隔離開關等二次側產生振動信號。

二、干擾對電力遠動系統的影響

無論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對較多，很容易影響到遠動終端設備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會造成采樣數據的錯誤，影響精度和計量的準確性，還可能會引起微機保護誤動、損壞遠動終端設備和微機保護部分元器件；開關量輸入、輸出通道受干擾，可能會導致微機和遠動終端判斷錯誤，遠動調試終端數據錯誤遠動終端CPU受干擾會導致CPU工作不正常，無法正常工作，還可能會導致遠動終端程序受到破壞。

三、抗干擾設計分析

（一）屏蔽措施

1．高壓設備與遠動終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設備時盡量選設有專門屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進入遠動終端設備內部。3．在遠動終端設備的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。

（二）系統接地設計

1．一次系統接地主要是為了防雷、中性點接地、保護設備，合適的接地系統可以有效的保障設備安全運行，對于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數量，設備接地處增加增加接地網絡互接線，降低接地網中瞬變電位差，提高對二次設備的電磁兼容，減少對遠動終端的干擾。2.二次系統接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設備絕緣損壞或絕緣降低時，遭受觸電危險和保證設備安全，將設備外殼接地，接地線采用多股銅軟線，導電性好、接地牢固可靠，安全接地網可以和一次設備的接地網相連；工作接地是為了給電子設備、微機控制系統和保護裝置一個電位基準，保證其可靠運行，防止地環流干擾。

3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠動終端微機電源地和數字地不與機殼外殼相連，這樣可以減小電源線同機殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠動監控系統的安全性、可靠性。

（三）采取良好的隔離措施

1．為避免遠動終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過變壓器初、次級寄生電容耦合，隔離變壓器初級和次級之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠動監控系統開關量的輸入主要斷路器、隔離開關、負荷開關的輔助觸點和電力調壓器分接頭位置等，開關量的輸出主要是對斷路器、負荷開關和電力調壓器分接頭的控制。3．信號電纜盡量避開電力電纜，在印刷遠動終端的電路板布線時注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側的干擾很難通過光耦送到另一側去，能有效地防止干擾從過程通道進入主CPU。

（四）濾波器的設計

1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對稱輸入來抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應的數字濾波技術。

（五）分散獨立功能塊供電，每個功能塊均設單獨的電壓過載保護，不會因某塊穩壓電源故障而使整個系統破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。

（六）數據采集抗干擾設計

1．在信息量采集時，取消專門的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內，減少中間環節，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側振動而產生的誤遙信干擾信號，并且還會產生尖脈沖信號，也可能對遙信回路產生干擾誤遙信號。

（七）過程通道抗干擾設計

（八）印刷電路板設計。在印刷電路板設計中盡量將數字電路地和模擬地電路地分開；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。

（九）控制狀態位的干擾設計

（十）程序運行失常的抗干擾設計

（十一）單片機軟件的抗干擾設計

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隨著運動水平的提高，心理素質訓練已和體能、技戰術訓練處于同等重要的地位。特別在健美操比賽中，心理因素已成為決定比賽結果的關鍵因素。本文根據自己在訓練和比賽中的實踐，結合心理訓練的原理對健美操運動員比賽時的不良心理成因進行分析，提出科學可行的改善方法，為健美操訓練和比賽提供理論參考。

1比賽中運動員的不良心理因素

1．1內在因素

1．1．1意志品質不堅強．缺乏自信心。

1．1．2技術不過關．掌握動作不牢固．比如難度動作不到位，技術細節重視不夠，動作不連貫，和隊友配合不協調等。

1．1．3過分在乎比賽結果．領導、教練，隊友以及朋友和家人的希望和自己只想贏的思想成為沉重的負擔。

1．1．4應變能力差，不能靈活地對待比賽中的小差錯，從而導致更大的差錯。

1．1．5收集情報不夠準確．賽前對其他健美操隊的情況了解出現偏差。

1．2外在因素

1．2．1裁判員。在評判過程中由于裁判員受到各方面因素的影響，評分結果難免出現不同程度的差異，從而影響參賽選手成績不理想．造成了運動員心理上的壓力。

1．2．2觀眾。不能適應當地觀眾的情緒和觀眾的行為，比如尖叫聲，喧嘩聲；或者比賽時沒有觀眾的掌聲和叫好聲。

1．2．3比賽對手。比賽對手的超水平發揮；比賽對手的容貌、體形、服裝優于自己以及對手高昂的精神風貌，都造成一定的壓力，帶來緊張情緒。

2改善方法

2．1提高自身技術表現能力

健美操的制勝因素在于按照美學原理巧妙地把優美的人體形態、高超的技能技巧、悠揚動聽的音樂、適宜的運動節奏和鮮明的個人風格等有機組織起來，運動員再通過扎實的基本功、嫻熟的技術、自然流暢的銜接和富有超人的表現力去完成。因此，要求運動員要積極協調地配合教練，在訓練中明確目的，高標準要求自己，努力克服困難．才能練就新穎、高超的成套動作。

2．2提高自我控制能力

自我控制能力關鍵在于自我情緒的控制。比賽中來自內部和外部環境的各種刺激都會使運動員產生情緒波動，如畏懼對手會產生焦慮情緒，裁判評判的主觀性會使運動員憤怒等。因此，運動員要保持情緒的穩定性，在訓練中掌握心理自我調節的方法，學會自我肯定、自我鼓勵、自我暗示、自我命令和自我放松。控制好了自己的比賽情緒，即使在內部狀態不良的情況下也能充分地發揮原有的技術水平。

2．3提高抗干擾能力

“人為”與“自然”兩大方面因素致使比賽環境不可避免地出現干擾情況．而這種干擾主要是觀眾的情緒及行為，比如觀眾的叫喊聲，喝倒彩等。因此．經常組織有觀眾的內部比賽和表演，或在訓練成套動作時有意識地制造一些干擾，讓運動員逐漸具備抗干擾能力；另一方面，健美操比賽中裁判員的“主觀尺度”對比賽過程和結果也具有很大的影響。適應裁判員的“主觀尺度”也是運動員平時應注意培養的。

2．4提高應變能力

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中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）05-0000-00

1 引言

壓力傳感器在電子產品中的應用比較廣泛，其信號調理電路通過對信號的調節變換，使信號達到后續電路的接收要求。電路的誤差控制、抗干擾技術對電路的設計至關重要，電路的穩定性直接關系到單片機數據采集系統的準確性和產品的實用性。

本論文的信號調理電路主要用于電子稱等衡器的前端信號處理，量程0―5Kg，其最大允許誤差±1.5e（分度值e=2g）。本論文從誤差分析，力傳感器的選定和放大電路的設計三個方面闡述該電路設計思路。

2硬件設計中誤差解決方法

降低電路元器件產生的噪聲、設置穩壓電流源作傳感器專用電源，可保證傳感器輸出信號精度高，紋波小，穩定可靠，選擇合適的傳感器。

由于組成電路的元件內部會產生一些噪聲，并且實驗中發現，噪聲的功率與輸入的電壓有直接的關系，而且會對實驗的參數產生較大的影響。在試驗中對電阻等噪聲較大的原件通過元件的噪聲參數建立模型來進行系統分析。綜合考慮成本及噪聲性能，選擇噪聲較小的NE5532放大器電路，其相對噪聲比優于同等價格的其他運算放大器。

傳感器采用了N430-5kg應變式壓力傳感器，量程0～5kg，靈敏度為1.0mV/N，體積小，易攜帶；額定輸出1.0±0.15mV/V，能夠滿足實驗精度要求；并能夠使產品具有便攜性，力傳感器后接電橋的以減少溫漂，即電橋壓力傳感器的電橋電阻設為R1=R2=R3=R4=100Ω，差動工作，應變片使得電橋保持了平衡，使得電橋的輸出電壓與電阻變化有關，保持了一個即R1=R-R，R2=R+R，R3=R-R，R4=R+R，則電橋輸出為

3放大電路的分析與設計

整體電路設計如圖3-1所示，包含兩級放大電路，通過反饋設計提高了輸出的準確性。第一級放大電路采用雙運算放大器，此放大器小信號帶寬10MHZ，功率帶寬140KHZ，轉換速率9V/us，符合一般控制電路的設計要求。第二級放大電路采用二階低通濾波運算放大電路。

通過使用Multisim 12.0仿真軟件中的函數發生器模擬在f0=10Hz下的濾波波形，其通帶最大衰減為4.165518dB，阻帶最大衰減為14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12來確定放大倍數，算得Q=0.5，滿足實驗設計要求。

由于在 Multisim12.0仿真軟件中，沒有直接的電荷源信號，考慮到電阻應變式傳感器輸出為電壓信號，改變傳感器的應變重量，在形式上是以電壓的形式輸出的。在電路分析時可以把傳感器看作一個電壓源，其輸出電壓在其電電路中將信號傳遞給放大電路。所以在模擬仿真中，采用了TL431ACD 保證模擬信號輸入端的穩定性。

4 軟件設計中的誤差補償

采用延遲法進行誤差補償，在系統中， 存在控制開關的抖動干擾。抑制這種噪聲方法就是通過延時， 讓接通或斷開信號穩定后系統再工作， 就可以避免抖動干擾。

5 結語

本設計的放大電路的帶寬在890mHZ～123HZ，測得輸入為2.756mv時，輸出為217.177mv，放大倍數約100倍。整體上對各種誤差來源給以充分的估計，并針對不同的情況采取不同的技術措施，以提高系統的抗干擾能力，保證了系統的準確、可靠。

參考文獻

[1]莊嚴.《電子秤與智能儀器的設計》.儀表技術，2002.2.

[2]劉同娟，馬向國.《Multisim在電力電子電路仿真中的應-用》.電力電子，2006.2.

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1引言

我國電力事業發展迅速,電力系統容量越來越大。隨著繼電保護技術和計算機技術的高速發展,系統中微機型繼電保護已應用的極為廣泛。為了工作和安全的需要,電力系統及其電氣設備的某些部分與大地相連接,這就是接地。電力系統的接地是必須的,也是必要的。

本論文主要針對電力二次系統的接地方法展開探討分析,并對其中的抗干擾設計進行研究,以期從中找到可靠有效的電力二次系統的接地設計與抗干擾設計方法,并以此和廣大同行分享。

2電力二次系統接地分析

2.1 常用的接地種類

接地的種類主要有以下凡種:

(1) 工作接地:工作接地是為系統正常工作而設置的接地。如為了降低電力設備的絕緣水平,在110kV及以上電力系統中采用中性點接地的運行方式,在兩線一地的雙極高壓直流輸電中也需將其中性點接地。

(2) 防雷接地:為了避免雷電的危害,避雷針、避雷線和避雷器等防雷設備都必須配以相應的接地裝置以便將雷電流引入大地。

(3) 安全接地:為了保證人身的安全,將電氣設備外殼設置的接地。

2.2 電力二次系統接地方法

具體來說,二次系統的接地問題,也就是二次裝置和二次回路及二次電纜屏蔽層的接地,主要分為以下幾種情況:

(1) 保護系統和信號系統的接地

繼電保護裝置的工作環境中干擾是嚴重的,這些干擾的特點是頻率高,幅度大,因而可以順利通過各種分布電容的耦合;另一方面這些干擾持續時間短。繼電保護的可靠性要求體現在兩個方面:不誤動和不拒動。

對于微機型保護裝置,由于其工作是在時鐘節拍的嚴格控制下高速同步進行的,這些干擾一旦闖入,輕則引起動作延遲,重則導致程序中止或出錯,甚至元件損壞,所以抗干擾是微機保護的一個重要內容,除了在軟硬件設計中進行抗干擾外,降低干擾是最直接和最根本的抗干擾方法,而接地是降低干擾最有效的措施,所以微機保護的接地是極其重要的。保護系統的接地方式有三種:懸浮接地,單點接地和多點接地。

(2) 二次回路的接地

二次回路的接地主要是互感器回路的接地。電力系統中互感器主要作用是將大電流變成小電流或將高電壓變成低電壓以便于測量,同時利用互感器將二次回路與一次高壓電路隔開,以保證二次回路、儀器和人身的安全。

(3) 二次電纜屏蔽層的接地

現階段,電力系統及測控領域所用的控制電纜和信號電纜均采用屏蔽電纜,其首要因素是屏蔽電纜具有良好的抗干擾性能,這對于廣泛應用的微機系統和電子設備尤為重要。這些屏蔽線,有用于低頻設備的單芯、兩芯及多芯屏蔽線,雙絞屏蔽線和用于高頻設備的同軸電纜等。由于其使用環境、條件及信號的不同,因此在實施屏蔽時的接地方式也不同。

3電力二次系統抗干擾探討

3.1 電力二次系統的常見干擾源

干擾源大致可分為以下幾類:

(1) 電磁耦合干擾:電力系統一次設備和二次之間凡乎都是通過電磁耦合進行工作的,同時,電場效應和磁場效應也無處不在,因此,一次設備本身的高壓電場可通過電容耦合到二次設備;大電流產生的磁場也可通過電感耦合到二次設備。

(2) 射頻干擾:由于天線效應,大型變壓器、大型發電機和電動機、高壓導線等都會發射出工頻和諧波頻率的電磁輻射。

(3) 雷電干擾:雷電流平均20kA,最高可達200kA,其發生時間處于μs級,雷電流對二次的影響主要是在二次電纜上的干擾。雷電流經避雷器入地,使得地網上的電位分布極不均勻,另外引起地電位升高,將對屏蔽層接地的電纜上產生干擾。

(4) 操作引起的干擾:一次系統中的開關操作,斷路器、隔離開關的操作會引起電氣回路狀態變化,特別是隔離開關動作時,沒有滅弧裝置,產生多次電弧重燃引起的電磁能量振蕩。一般認為開關操作是引起干擾和過電壓的重要原因。

其他的干擾源,如短路電流、二次回路操作、局部放電及電力二次系統內部的電子元器件等等,都會產生干擾。

3.2 電力二次系統形成干擾的原因分析

電力系統的二次系統是由二次電纜和二次設備組成的。電力系統二次設備的種類和型號很多,所處的運行環境異常復雜。二次回路干擾形成的主要原因有下列凡種:

(1) 雷電流注入接地網所造成的干擾;

(2) 工頻短路電流注入接地網所造成的干擾;

(3) 一次、二次設備的操作引起的干擾。

(4) 強電場環境下,由于電磁場作用引起的干擾。

這些干擾可能對電力系統的正常運行產生影響,輕則引起二次系統及設備的運行穩定性,重則會導致保護誤動作,造成停電,甚至會形成更大的事故。

3.3 電力二次系統的抗干擾設計

在設計電力二次系統時,在硬件上采用一些抗干擾措施,可以有效抑制干擾信號的侵入,提高裝置的抗干擾能力。主要措施如下:

(1) 隔離

為了抑制共模干擾,保護裝置中與外界連接的線路如模擬量、輸入輸出開關量、數字量和電源線等,經由光電隔離或隔離變壓器隔離后再進入裝置內部。其中光電隔離主要通過光電耦合器將外部開關量信號及開關量輸出和內部電氣回路進行隔離,隔離變壓器主要通過專用變壓器將一、二次側的交流回路隔離。

(2) 屏蔽

屏蔽的實質是通過具有良好導電性的金屬所構成的全封閉殼體來隔離和衰減電磁干擾,如微機保護的殼體,將核心數字部件、A/D轉換器等器件裝在內屏蔽殼體內。常見的屏蔽方式有抑制寄生電容耦合干擾的電場屏蔽(如電壓、電流變換器一、二次側繞組之間隔離)和防止電磁耦合及感性耦合的磁場屏蔽等。

(3) 濾波、退耦與旁路

抑制橫模干擾的主要方法是采用濾波和退耦電路。交流信號輸入通道都有前置模擬低通濾波器,兼有抗干擾的作用。交直流信號輸入通道兩個端子間應裝上0.01-0.047pF的退耦電容,為高頻橫模干擾信號提供旁路。從抗干擾角度考慮,RC濾波器比LC濾波器好,因為RC濾波器是耗散式濾波器,把噪聲能量變成熱能耗散掉了,而LC濾波器則會產生附加的磁場干擾,所以電感要加屏蔽罩。在電源系統中,對每個電路或每個組件都要采用退耦電路供電。

4結語

電力系統的二次回路數量多,系統復雜,所處的工作環境亦復雜多樣。系統的各種繼電保護裝置、動裝置和各種監控系統隨著微機產品的大量應用,對工作環境條件的要求也越來越嚴格,發電廠和變電站中的各種干擾是影響這些系統正常運行的主要因素。接地一方面是保證電力系統正常運行的必須條件,同時也是抗干擾的一項重要措施。在二次系統中,屏蔽電纜屏蔽層的接地、盤柜的接地、二次交流回路的接地、微機系統的接地等是非常重要而又復雜的工作,因此有必要對其做進一步的總結和研究。

參考文獻:

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二、擴頻通信技術的特點

擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號，其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬，同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統具有以下特點。

1．抗干擾性強

擴頻信號的不可預測性，使擴頻系統具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾，干擾起不了太大作用。擴頻通信系統在傳輸過程中擴展了信號帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下，仍能不受干擾、高質量地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。

2.低截獲性

擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號的功率密度很低，偵察接收機很難監測到，因此擴頻通信系統截獲概率很低。

3.抗多路徑干擾性能好

多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號與直達路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統中增加了擴頻調制和解擴過程，利用擴頻碼序列間的相關特性，在接收端解擴時，從多徑信號中分離出最強的有用信號，或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現象，使擴頻通信系統具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發射功率下，擴頻信號分布在很寬的頻帶內，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了．所以擴頻系統可實現隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴頻系統具有高保密性。

5.易于實現碼分多址

在通信系統中，可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性，接收端利用相關檢測技術進行解擴，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統可以區分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。

三、擴頻技術的發展與應用

在過去由于技術的限制，人們一直在走增加信號功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術已經出現，但作為相關器的“碼環”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規模集成電路的發展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發生器及其相關部件都已成為現實，擴頻通信獲得極其迅速的發展．通信的發展史又到了一個轉折點，由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統的角度看擴頻通信．最佳通信系統一最佳發射機+最佳接收機．幾十年來，最佳接收理論已經很成熟，但最佳發射問題一直沒有很好解決，偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度，構成了最佳發射機．因此，有了最佳通信系統一偽碼擴頻+相關接收這種認識，人們就不難預測擴頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代．擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛星通信，碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環路，發揮越來越大的作用．接入網是由傳統的用戶線、用戶環路和用戶接入系統，逐步發展、演變和升級而形成的．現代電信網絡分為3部分：傳輸網、交換網和接入網．由于接入網發展較晚，往往成為電信發展的“瓶頸”，各國都很重視接入網的發展，因此各類接人技術和系統應運而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段，而無線擴頻技術所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協議架構的無線局域網也大部分選用此頻段．在無線接人系統中，擴頻微波與常規微波相比有著3個顯著的優點：抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說，有成本低、使用靈活、建設快捷的優勢，在接入網中起著不可替代的作用．

擴頻微波主要應用在以下幾個方面．語音接入(點對點)；數據接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(Internet)接入。

四、結語

擴頻通信是通信的一個重要分支和發展方向，是擴頻技術與通信相結合的產物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點，使它的應用迅速從軍用擴展到民用通信中，它的易于實現碼分多址的特點，使它能與第三代移動通信系統完美結合，發展前景極為廣闊。

參考文獻：

[1]曾興雯等.擴展頻譜通信及其多址技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.

[2]查光明,熊賢祚.擴頻通信[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.

篇（11）

一、擴頻通信的工作原理

在發端輸人的信息先調制形成數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜，展寬后的信號再調制到射頻發送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產生的與發端相同的擴頻碼序列去相關解擴，再經信息解調，恢復成原始信息輸出。可見，一般的擴頻通信系統都要進行3次調制和相應的解調。一次調制為信息調制，二次調制為擴頻調制，三次調制為射頻調制，以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統比較，多了擴頻調制和解擴部分。擴頻通信應具備如下特征：(1)數字傳輸方式；(2)傳輸信號的帶寬遠大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息的信元重新進行調制實現的；(4)接收端用相同的擴頻函數進行相關解調(解擴)，求解出被傳信息的數據。用擴頻函數(也稱偽隨機碼)調制和對信號相關處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。

二、擴頻通信技術的特點

擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號，其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬，同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統具有以下特點。

1．抗干擾性強

擴頻信號的不可預測性，使擴頻系統具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾，干擾起不了太大作用。擴頻通信系統在傳輸過程中擴展了信號帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下，仍能不受干擾、高質量地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。

2.低截獲性

擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號的功率密度很低，偵察接收機很難監測到，因此擴頻通信系統截獲概率很低。

3.抗多路徑干擾性能好

多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號與直達路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統中增加了擴頻調制和解擴過程，利用擴頻碼序列間的相關特性，在接收端解擴時，從多徑信號中分離出最強的有用信號，或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現象，使擴頻通信系統具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發射功率下，擴頻信號分布在很寬的頻帶內，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了．所以擴頻系統可實現隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴頻系統具有高保密性。

5.易于實現碼分多址

在通信系統中，可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性，接收端利用相關檢測技術進行解擴，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統可以區分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。三、擴頻技術的發展與應用

在過去由于技術的限制，人們一直在走增加信號功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術已經出現，但作為相關器的“碼環”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規模集成電路的發展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發生器及其相關部件都已成為現實，擴頻通信獲得極其迅速的發展．通信的發展史又到了一個轉折點，由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統的角度看擴頻通信．最佳通信系統一最佳發射機+最佳接收機．幾十年來，最佳接收理論已經很成熟，但最佳發射問題一直沒有很好解決，偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度，構成了最佳發射機．因此，有了最佳通信系統一偽碼擴頻+相關接收這種認識，人們就不難預測擴頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代．擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛星通信，碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環路，發揮越來越大的作用．接入網是由傳統的用戶線、用戶環路和用戶接入系統，逐步發展、演變和升級而形成的．現代電信網絡分為3部分：傳輸網、交換網和接入網．由于接入網發展較晚，往往成為電信發展的“瓶頸”，各國都很重視接入網的發展，因此各類接人技術和系統應運而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段，而無線擴頻技術所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協議架構的無線局域網也大部分選用此頻段．在無線接人系統中，擴頻微波與常規微波相比有著3個顯著的優點：抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說，有成本低、使用靈活、建設快捷的優勢，在接入網中起著不可替代的作用．

擴頻微波主要應用在以下幾個方面．語音接入(點對點)；數據接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(Internet)接入。

四、結語

擴頻通信是通信的一個重要分支和發展方向，是擴頻技術與通信相結合的產物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點，使它的應用迅速從軍用擴展到民用通信中，它的易于實現碼分多址的特點，使它能與第三代移動通信系統完美結合，發展前景極為廣闊。

參考文獻：