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抗干扰技术总结1、概述电磁兼容性设计（EMC：electromagnetic compatibility）包括如下含义：1.设备或系统具有抵抗给定电磁干扰的能力；2. 设备或系统具有不产生超过限度的电磁干扰的能力。
干扰的基本要素有三个：（1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，d i/dt大的地方就是干扰源。
如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
（2）传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。
典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
（3）敏感器件，指容易被干扰的对象。
如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。
干扰耦合传播途径：传导干扰；辐射干扰。
抗干扰设计的基本原则：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。
主要手段：接地；屏蔽和隔离；滤波和吸收。
2、干扰耦合途径2.1 传导耦合传导耦合是骚扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一。
传导耦合必须在骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接，电磁骚扰沿着这一连接电路从骚扰源传输电磁骚扰至敏感设备，产生电磁干扰。
按其耦合方式可分为电路性耦合、电容性耦合和电感性耦合。
在开关电源中，这三种耦合方式同时存在，互相联系。
⑴电路性耦合电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。
其又有以下几种：①直接传导耦合导线经过存在骚扰的环境时，即拾取骚扰能量并沿导线传导至电路而造成对电路的干扰。
②共阻抗耦合由于两个以上电路有公共阻抗，当两个电路的电流流经一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路，这就是共阻抗耦合。
形成共阻抗耦合骚扰的有：电源输出阻抗、接地线的公共阻抗等。
⑵电容性耦合电容性耦合也称为电耦合，由于两个电路之间存在寄生电容，使一个电路的电荷通过寄生电容影响到另一条支路。
⑶电感性耦合电感性耦合也称为磁耦合，两个电路之间存在互感时，当干扰源是以电源形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。
抗干扰技术干扰：有用信号以外的噪声或受恶劣环境影响而使信号变化部分的总称。
检测装置小型化，而大量的信号电路采用低电平，工业控制环境现场条件恶劣，所以装置的抗干扰技术是我们在设计测试系统时所必须要考虑的问题。
危害：在检测元件中，混入干扰信号会使测量指示产生误差；在控制系统中，干扰信号可能导致误操作。
为使检测系统正常、可靠工作，必须研究系统的抗干扰技术。
第一节干扰信号源和侵入途径干扰有的来自设备内部，有的来自设备外部。
外部干扰与结构无关，取决于使用条件和外部环境；内部干扰则取决于系统结构布局，生产工艺及电路设计等因素。
一、干扰信号源分类1、设备内部干扰：（1）热动干扰：电阻元件在不合适的温度下由于热运动产生的干扰，它随温度的升高而增大。
一般来说，传感器输出的电压信号很微弱，必须将它放大到所需的电平。
在传感器和放大器之间距离很长的情况下，可以通过电缆传送信号。
由于传感器有内阻，在电缆中有串连电阻，所以在这些电阻和放大器中就有可能产生热动干扰。
（2）元器件自身的物理噪声干扰：元器件质量或特性不良产生的噪声干扰，以及接插件和开关的接触不良等等所产生的干扰。
（3）尖峰或振铃干扰：在有电感元件的电路中，由于电流突变而产生的冲击或衰减振荡形成的干扰。
（4）感应干扰：由于电路中布线和元件安放位置不合理所引起的相互间的静电感应、磁感应和电磁感应干扰。
2、设备外部干扰设备外部干扰可分为工业电网瞬变所引起的干扰以及自然界所引起的干扰。
（1）工业电网瞬变干扰高电压回路及强电场产生的静电感应噪声；大电流回路及强磁场形成的电磁感应噪声；继电器、接触器、断路器、电磁阀等电器设备的吸合与释放所产生的开关噪声。
（2）自然界干扰雷击造成的过电压和过电流可达数千伏以上所产生的干扰；宇宙辐射的自由电磁波所导致的噪声。
第二节防干扰措施一、屏蔽法保护性屏蔽合理布线（高低压分开）二、接地法保护性接地防止噪声三、光电耦合隔离器四、信号处理软硬件滤波波形整定：已知波形10种软件滤波方法1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）A、方法：根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）每次检测到新值时判断：如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值B、优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰C、缺点无法抑制那种周期性的干扰平滑度差2、中位值滤波法A、方法：连续采样N次（N取奇数）把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值B、优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果C、缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜3、算术平均滤波法A、方法：连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4B、优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动C、缺点：对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用比较浪费RAM4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）A、方法：把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4B、优点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高适用于高频振荡的系统C、缺点：灵敏度低对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合比较浪费RAM5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）A、方法：相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值然后计算N-2个数据的算术平均值N值的选取：3~14B、优点：融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差C、缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法一样比较浪费RAM6、限幅平均滤波法A、方法：相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进行限幅处理，再送入队列进行递推平均滤波处理B、优点：融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差C、缺点：比较浪费RAM7、一阶滞后滤波法A、方法：取a=0~1本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果B、优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合C、缺点：相位滞后，灵敏度低滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号8、加权递推平均滤波法A、方法：是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。
《抗干扰技术》课程教学大纲课程代码:030132008课程英文名称：Anti-jamming Technique课程总学时：24讲课：24实验：0上机：0适用专业：自动化大纲编写（修订）时间：2010.7—、大纲使用说明（-）课程的地位及教学目标本课程是自动化专业的选修课，教授学生掌握提高应用系统抗干扰能力的基本理论和基本方法，培养学生独立排除自动控制系统干扰影响的技能。
（-）知识、能力及技能方面的基本要求知识方面。
针对课程地位及教学目标，该课程的知识系统结构应围绕常见的自动控制系统所遇到的干扰的影响和防护措施的分析来展开。
为此在知识方面应紧密联系实际自动控制装置的结构及相关的理论知识。
能力方面。
首先，要有自学能力，才能保证赶上时代飞速发展的步伐。
通迫本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。
其次，是形成思维有序，有据，会归纳、演绎的逻辑思维方法，以提高分析能力（主要是对电子设备电磁兼容性进行分析的能力的培养）。
然后，要学会从正反两方面看问题，并学会从全局出发，摆正位置去处理事情的辩证思维方法。
最后，要求具备联想与类比的设计能力以建立创新思维的体系。
技能方面。
应在通晓基本自动控制系统的基础上，能确定可能的干扰因素，采取有效、可行的抗干扰措施，确保自动控制装置正常运行。
（三）实施说明素质教育要求在本课程教学过程中，站在培养人才的整体高度上，去看待本课程所应承担的职责。
在讲授具体内容时，也要求分清每一部分内容在课程整体中所处的地位，对不同内容采用相应的处理方法，只有这样才能在大纲的具体实施中事半功倍，取得好的教学效果。
要提高学生的基本素质，必须合理选取教材，启发和引导学生从被动吸收知识的状态下，转化到主动索取知识的状态中来。
要注重方法的传授和能力的培养，而不纠缠细节，这样就可以将学生的注意力引导到教学的主题上来，在明确学习的目的后，学生就有能力去索取和掌握自己需要的知识，能充分的调动学生的内在潜力，培养出高质量的技术人才。
1授课教师：王翥信号检测与处理之一系统的可靠性及抗干扰设计一、干扰的来源二、供电系统干扰及抗干扰措施三、过程通道干扰的抑制措施——隔离四、空间干扰及其抗干扰措施五、反电动势干扰的抑制六、印制电路板的抗干扰措施2授课教师：王翥信号检测与处理之一智能温度测控系统框图系统由：主机、输入通道、输出通道、人机对话、电源四部分组成。
3授课教师：王翥信号检测与处理之一一、干扰的来源通常，影响测控系统正常工作的信号称为干扰信号。
干扰会影响指令的正常执行，造成控制事故或控制失灵；在测量通道中产生了干扰，就会使测量产生误差；电压的冲击有可能使系统遭到致命的破坏。
干扰一般都是以脉冲的形式进入系统的，窜入系统的渠道主要有三条：（1）空间干扰；（2）供电系统干扰；（3）过程通道干扰；噪声与干扰有区别，为了叙述方便这里统称“干扰”4授课教师：王翥信号检测与处理之一(1)空间干扰：①周围的电气设备，如：发射机、中频炉、可控硅逆变电源等发出的电干扰和磁干扰；②广播电台或通讯发射台发出的电磁波；③空中雷电，甚至地磁场的变化也会引起干扰。
图一5授课教师：王翥信号检测与处理之一(2)供电系统干扰①大功率设备，大感性负载设备的启停会使得电网电压大幅度涨落（浪涌）；②电网电压的欠压或过压。
图一6授课教师：王翥信号检测与处理之一(3)过程通道干扰对于现场数据采集和实时控制来说，开关量输入输出，模拟量输入输出必不可少。
①输入输出的信号线多至几百条甚至几千条，长度往往达几百或几千米，不可避免地将干扰引入系统；②当大的电气设备漏电，接地系统不完善，或者测量部件绝缘不好，会使通道中直接串入干扰信号；③各通道的线路，模拟信号与数字信号，直流信号与交流信号，强电信号与弱电信号，绑扎在一起。
彼此感应产生的干扰其表现形式仍然是通道中形成干扰电压。
7授课教师：王翥信号检测与处理之一三种干扰以来自供电系统的干扰最甚，其次为来自过程通道的干扰。
对于来自空间的辐射干扰，需加适当的屏蔽及接地来解决。
通信系统的抗干扰技术摘要：在通信技术迅猛发展的今天，通信系统的抗干扰技术已经成为通信研究的一项重要内容。
通过对各种通信系统抗干扰技术的研究分析，变换域通信系统具有更高的抗窄带干扰性能，分析和研究了变换域通信系统中基函数生成的主要算法。
通信装备及系统为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击通信电磁频谱，以提高其在通信对抗中的生存能力所采取的通信反对抗技术体系、方法和措施。
关键词：信号处理空间处理事件处理通信对抗扩频技术实用性可靠性一、扩展频谱抗干扰技术跳频技术是用扩频码序列去进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种方法。
它是一种比较成熟的抗干扰技术，具有较强的抗干扰能力，已在战术通信中得到广泛的应用。
国外自六十年代起就对跳频体制的理论和技术进行了研究，七十年代即研制出实用的跳频电台，到了八十年代，跳频电台已成为世界各主要国家的重要通信装备。
随着调制技术、编码技术、微电子技术、特别是DSP技术和计算机网络技术的迅速发展，跳频技术在90年代又有了新的发展，目前正向着自适应、高速、变速率和宽带的方向发展。
直接序列扩频是一种真正对抗的抗干扰体制，它将有用信号在很宽的频带上进行扩展，使单位频带内的功率变小，即信号的功率谱密度变低，通信可在信道噪声和热噪声的背景下，用很低的信号功率谱进行通信，使信号淹没的噪声里，敌方不容易发现信号。
该技术的特点是信号隐蔽性好，截获概率低，并能抗多径干扰，而且容易实现码分多址体制。
直接序列扩频技术在卫星通信，例跟踪与数据中继卫星系统、微波通信、数字蜂窝通信中结合CDMA多址技术及军用电台中得到了广泛的应用，提高了通信的抗干扰能力。
由于器件的进步及混沌理论的直接序列的出现，使直接序列系统更利于同步和减少码间串扰，为实现超宽带序列扩频创造了条件。
典型的产品有美国SICOM公司1995年在美国95年联合武士互通性演示验证（JWID'95）演示会上演示它开发的宽带短波收发信机。
