电子系统的干扰及抗干扰技术分析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-05
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电子系统的干扰及抗干扰技术分析

朱一峰

至善介入消融技术研究院(南京)有限公司  210000

摘要:目前电子系统发展较为迅速,为了可以更好提升应用效果,应当避免系统受到的干扰。在工作中需要针对系统的干扰问题进行分析,了解到产生干扰的因素,从根本上完成对电子干扰问题的解决。实际问题处理当中,需要促使系统的抗干扰素力得到提升,不断优化系统的使用效果。本文围绕系统中的抗干扰内容作为切入点,在系统中实施软件与硬件的整体抗干扰技术,完成系统化分析,以供参考。

关键词:电子系统;干扰;硬件;软件;抗干扰技术

引言:目前系统已经呈现出高度集成化的特点,在相对于传统形式的系统在功能上做到更加完善。强弱电相互结合也更加合理,在数字与模拟信号之间完成了系统化结合,使得智能化的特点得到了全面展现。但与此同时,电子设备的系统之间存在多种芯片,芯片与芯片相互的影响导致电磁干扰问题在逐渐地加剧,由于这种问题的存在使系统经常存在相互干扰当中,严重会导致系统输出与输入信号都不够一致的问题。从而引起系统故障,由此可见,针对系统中的干扰问题进行分析,结合干扰问题进行解决,对系统发展有重要意义。

1系统出现干扰的现状

1.1空间干扰

空间干扰是由于各种导体或者线路的电磁场问题产生,对于各种壳体所产生辐射所引起的噪声吸收等情况。对于系统内部或者外部都会产生各种干扰问题。系统的自身对部分也会具有干扰情况,在系统运行中,可以受到外部的干扰信号,但是空间干扰的整体效果强度较小。

1.2过程通道干扰

系统要借助向前或者向后的通道来完成信息的传输,这些都是系统所产生信号的重要传输路径,而这些路径被称之为通道。在各种通道的使用上,长线传输是导致信号削弱的主要因素,过程通道干扰问题也是重点内容。特别是在信息类型属于脉冲波的时候由于外部干扰因素的存在,会导致传输信号出现畸变、延迟或者衰弱的情况。而在通道干扰中,也会产生耦合现象。

1.3供电系统干扰

供电系统中会出现电磁波,这些电磁波同样是影响系统的主要因素,即是供电系统干扰。在供电线路输送上存在内部电阻,各种外界干扰信号会借助电源线对系统形成干扰。

1.4电磁干扰

电磁干扰属于一种对通信电子设备正常运行造成阻碍使其出现不良运行的情况。而产生干扰的电磁能量就是干扰源。由于该干扰源的存在将会导致信号受到破坏。电磁干扰源所产生的干扰素为电磁能,在各种空间中产生的辐射的因素较多,如导线传导或者电磁传播等方式都是目前的重点内容,如果系统当中存在敏感设备,接收到微弱的电磁波信号干扰也将会导致干扰问题出现,电磁干扰产生,不仅要考虑干扰源的问题,其次要注意耦合路径以及设备问题,在当前的社会当中,电磁干扰是广泛存在的,但是其具有存在形式不同的情况,电磁干扰具有内部与外部两种类型,在干扰处理上要进行分类处理。

2系统中的硬件抗干扰技术

2.1切断电源干扰

在整个系统干扰问题处理中,为避免干扰问题,需要从两个角度入手,第一是完成软件抗干扰处理,第二是进行硬件抗干扰问题处理。目前针对电源产生的干扰,可以使用硬件抗干扰方式进行处理,如隔离变压或者低通滤波等方式。

2.2切断过程通道干扰

(1)使用隔离放大器

在使用硬件处理隔离器的问题上,隔离放大器对模拟信号实施隔离有着重要作用,隔离的方式可以将信号与外部的传输联系进行隔断,该方式能够彻底消除通道当中的干扰信号。但类似各种模拟信号或者数字信号可以通过耦合器的方式完成隔离,特别是在不同区域要使用不同方式来完成信号的处理。

(2)分开数字地和模拟地

A.采用电流传输替代电压传输

在传统信号的传输中,大部分使用电压来完成信号传输,但是该方式较为容易受到外部干扰因素的影响。因此在进行各种信号分类或者干扰问题处理上,需要将传统电压传输替换成电流传输,由于电流的信号较为微弱,所以针对干扰源可以起到有效的抑制。

B.长线传输阻抗匹配

在进行长线程信号传输的时候,应对传输的各种阻抗进行匹配,如果存在不够匹配的情况,将会发生反射的问题,各种信号在长距离的传输中会出现衰弱或者畸变。这些都会影响到信号传输,在预防干扰的过程中,需要关注到引起信号失真的问题,对各种可能造成传输阻抗的特性都进行预评估。

(3)抑制空间干扰

空间干扰也是系统干扰中的重点问题,因此在进行抗干扰问题的处理上,需要对空间干扰问题进行处理,使用多种技术方式来完成问题处理。第一可以增加各种导线之间的距离,完成相互之间的间隔。第二可以对各种元器件完成间隔,第三对各种印制板之间的间隔要进行增加。给各种导线添加地线。在进行长距离传输的过程中,要使用屏蔽线来完成抗干扰处理,最后使用金属机壳来机进行屏蔽处理。

3系统中的软件抗干扰技术

3.1数字滤波技术

数字滤波技术是较为重要的硬件仿真技术,但是其不需要使用硬件,在实际的使用当中应当通过模拟信号的方式来进行采样工作。整个工作中要使用计算机的方式来完成计算,对各种数据都进行信息的收集。该技术在实际的使用过程中要保证其灵活性的特点,计算机技术的使用能够保证信息实际具有准确性的特点。该技术属于软件技术,相比较于硬件技术该技术存在的优势较大,能够提升抗干扰素力,并且对于各种硬件设施需求较低,如当前的数字滤波技术,能够对各项干扰都进行有效消除,该技术可以对各种线路运行数据进行认真处理,完成准确的问题处理,该技术对系统可以进行合理处理。

3.2输入信号重复检测

输入信号干扰属于数字信号在传输过程中出现频率最高的一种干扰类型。该干因素主要是存在时间短但是干扰效果较为集中的特点。这种类型的干扰元素是较为容易处理的,通过硬件干扰技术可以起到抑制作用,同时能够完成对干扰问题的处理。但是硬件干扰无法起到全面处理的效果,抑制的效果并不够明显。所以在处理输入信号抗干扰问题上可以进行信号的重新检测,以此来获得信号抗干扰素力的提升,如果信号状态持续不够稳定,应当在输入阶段进行各种警告问题提示,由于传感器的不同,输入方式也不同,所以处理干扰的方式也存在不同。

3.3软件拦截技术

系统中CPU区域是极为容易受到干扰的区域,如果不经过认真处理,将会导致严重更多后果出现。各种程序不能够正常的保存,设备也不可以正常地进行运行,导致地址或者空间出现错乱的情况。各种CPU干扰问题都是造成干扰问题的关键所在,在具体工作开展中,需要使用软件拦截技术完成对干扰问题的处理,如果系统受到干扰,会出现瘫痪的问题,根本无法进行合理解决,但软件拦截技术能够很好地拜托恶性循环的问题出现,有利于各种程序回归到正常的状态,对系统来说,其能够起到好的保障作用。

4总结:

综上所述,对系统进行保护,消除系统受到的干扰问题,可以使用软件处理方式与硬件处理方式。不同处理方式有着不同的效果,在目前的系统使用当中,需要对软件问题进行分析,通过不同的技术来完成对系统抗干扰问题的有效处理,使用隔离放大器、分开数字和模拟等方式来完成干扰处理,在软件方面的抗干扰技术主要是随着芯片或者软件技术来进行合理分析,对各种信号要进行过滤,使得干扰因素得到有效的降低。在抗干扰问题的处理中,需要针对实际情况进行分析,以此来提升系统在运行过程中的安全性,保证系统运行的有效性。

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