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抗干擾技術論文精選(九篇)

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抗干擾技術論文

第1篇:抗干擾技術論文范文

【關鍵詞】CDMA系統;多用戶檢測;圓陣天線

1.引言

碼分多址(code division multiple acce-ss,CDMA)系統作為一個自干擾系統,它存在的多址干擾(Multiple Access Inter-ference,MAI)是限制CDMA系統容量和性能的主要因素。在抗MAI方面,近年的研究主要提出了多用戶檢測、擴頻碼設計和智能天線技術[1]。其中多用戶檢測和智能天線技術在對抗MAI方面效果較突出[2]。然而現有的多用戶檢測只在消除小區內干擾方面取得了較好的效果,而小區間的干擾問題沒有解決,智能天線技術很好的解決了這一問題。因此,本文主要探討基于智能天線與多用戶檢測技術的聯合抗干擾技術

2.聯合抗干擾模型

智能天線分為圓陣和線陣兩大類。圓陣與線陣相比,能提供俯仰角的估計,不僅能在水平面內全向掃描,也能產生最大值指向陣面法線方向的單波束方向圖進行全向波束賦形,直接對準用戶的接收端,還能通過自動調整各個陣元的加權因子,來控制其方向圖。故論文以圓陣天線作為接收端的接收天線,以消除小區間干擾。

圓陣天線的陣因子為:

(1)

其中,An為激勵電流的幅值,在此為一定值,所以討論陣因子時它不作考慮。

是第n個單元的角位置,an為激勵電流的相位,為了方便下面的討論,這里我們假設an=0。

則由式(1)得:

(2)

(3)

式中:

天線的陣因子為:,,wi為各天線單元加權值。

陣列天線實質上是一個空域濾波器,但對小區內存在的干擾并無明顯改善。因此,論文同時引入能有效消除小區內干擾的多用戶檢測技術。

為了與圓陣天線合理匹配,減小系統復雜度并減小背景噪聲,我們選擇了多用戶檢測中的線性變換方式的最小均方誤差檢測(MMSE)。

其基本思想是使第k個用戶發送的信號與估計值的均誤方差值最小。為了使接收端信號的判決比特與發送端傳輸比特bk之間的均方誤差最小,現定義第k個用戶的線性變換函數wk,滿足:

(4)

令,K*K階的矩陣表示K個用戶之間的線性變換矩陣,則MMSE準則下的線性檢測問題轉換為:

(5)

要求矩陣W以滿足上式,則令:

可以解得最小均誤方差準則下的線性變換矩陣:

(6)

因此,MMSE線性檢測器后的判決輸出為:

(7)

3.仿真

利用Matlab進行仿真。聯合抗干擾模型分為圓環陣列天線與MMSE檢測兩個部分。首先,在不考慮系統中所有用戶的地理位置分布情況下,選擇采用圓陣天線作為接收天線和不采用兩種設置,設載波波長為,陣元間距d為載波波長的二分之一,即。圓環陣列天線的陣元數設為8,方位角為(-90o,90o),仰角為(0o,90o)。兩種設置在天線接收信號后都采用MMSE最小均方誤差法對輸出信號進行判決。結果如圖1所示。

由圖1可知,只有MMSE檢測的CDMA系統,信噪比從0dB達到8dB的這一過程中,誤碼率性能有所改善,但不明顯。而引合抗干擾的CDMA系統,誤碼率性能已經大大下降,達到一個數量級以上。

圖1 聯合抗干擾引入前后CDMA系統誤碼率

和信噪比關系圖

4.結論

論文論述了基于圓陣天線與MMSE檢測的聯合抗干擾技術。提出了使用八陣元圓環陣列天線作為接收天線,以MMSE檢測作為檢測算法的聯合抗干擾模型。實驗結果表明,引合抗干擾后,系統的誤碼率性能明顯改善,系統容量從而得到了提升。

參考文獻

[1]Guerci J.R.,Driscoll T.,Hannigan R.,etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal,2014,57(1):24-40.

[2]Botsinis Panagiotis,Ng Soon Xin,Hanzo Lajos.Fixed-Complexity Quantum-Assisted Multi-User Detection for CDMA and SDMA[J].Communications,IEEE Transactions on,2014,62(3):990-1000.

第2篇:抗干擾技術論文范文

論文關鍵詞:擴頻通信原理特點發展應用

論文摘要:擴頻通信是現代通信系統中新的通信方式,它具有較強的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能,頻譜利用率高。本文介紹了擴頻通信的工作原理、特點、及其發展應用。

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。

第3篇:抗干擾技術論文范文

關鍵詞:單片機;串行通信;總線;計算機;接口

隨著自動化技術、計算機技術和網絡通信技術的飛速發展和廣泛應用,論文工業過程的智能化、自動化監測與控制系統的應用日益廣泛.單片機系統由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業過程控制的各個領域。因為工業現場環境較惡劣,單片機系統在使用過程中通常會出現一些設計時想不到的新情況、新問題,這就需要進一步修改和完善.因此,有必要設計一套單片機綜合實驗系統,根據工業現場反饋的各種問題,隨時對系統中的功能模塊進行實驗研究和分析,解決工程實際問題.本文設計的這套單片機綜合實驗系統具有自動采集多路模擬量、對采集的數據進行處理和顯示、根據設定的參數自動調節和控制輸出、與計算機進行遠距離數據通信等功能.

1系統組成及工作原理

綜合實驗系統主要由以下幾部分組成:89C51單片機及其仿真系統,溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路,A/D轉換模塊,數據存儲模塊,按鍵控制模塊,日歷時鐘模塊,看門狗電路模塊,FP—GA模塊,液晶顯示模塊,通信模塊及上位計算機,其組成框圖如圖1所示.系統采用89C51單片機作為主控芯片,A/D轉換模塊將多路模擬信號轉換為數字信號;外部數據存儲模塊為該系統采集的數據提供存儲空間;按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值,用來設置和調節系統參數;日歷時鐘芯片不僅可以給系統提供準確的時間,而且為系統提供掉電保護功能;看門狗電路模塊為系統提供了精確復位和低電壓監控功能,一旦系統出現故障或程序跑飛,它就可以在超時周期之后使CPU復位,提高系統的整體可靠性和抗干擾能力.FPGA模塊是現場可編程邏輯門陣列,通過編程可將它作為多種數字邏輯器件使用;LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形,主要用來顯示采集到的數據、系統時間等;兼容RS485和RS232兩種協議的全雙工串行通信接口,可以與上位計算機進行遠(約1200m)近(約15m)距離的數據通信[1];上位計算機將接收的數據進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數據文件,按照用戶的具體要求作進一步的數據分析和處理,同時發送控制參數,對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調節.

2系統硬件設計

2.1單片機仿真系統

單片機仿真系統可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數據存儲器借用仿真機的),也可以連接外部電路來實現動態監測與控制功能.仿真機一般都具有單片機的基本功能部件,如CPU、RAM、用戶程序存儲區、鍵盤等;具有單步、設置斷點(以便隨時觀察內部各RAM、特殊功能寄存器的數據變化)、連續運行用戶程序的功能[2].

監控程序放置在仿真機內,要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭,畢業論文更換不同的仿真頭和CPU,該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機,該機的調試軟件可以直接編輯匯編源程序.通過仿真機進行編程和調試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作,只有當程序調試順利通過才將程序寫入芯片,編程方便且節省時間.

2.2傳感器的選擇及信號變送電路的設計

傳感器作為系統的感知器件,直接影響著系統的精度和穩定性.本實驗系統中,溫度傳感器選用精度高,線性度好,使用方便的LM335傳感器;壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器,它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點.傳感器接El電路的設計采用了模塊化設計方法,設計了溫度、壓力等專門接口電路,直接與上述各種傳感器相連.由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱,需對這些模擬信號進行放大,同時為了確保信號不失真,選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07,其特點是輸入失調電壓較高、溫漂較小、開環電壓增益較高、共模抑制比較大,它輸出的模擬信號經10位A/D轉換器TLC1543轉換成數字信號后,送人89C51進行處理.

2.3通信模塊的設計

計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平,該實驗系統上既有RS232接El,又有RS485接口,可以通過RS232總線進行點對點通信,也可以通過RS485總線進行多機通信_3],RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統,總體布局如圖2所示.所以實現計算機和該實驗系統之間的近距離通信,通過RS232接口即可;若要實現計算機和該實驗系統之間的遠距離通信,則必須將RS232電平轉換為RS485電平后,才可將實驗系統掛接在RS485總線上.RS232-RS485電平轉換原理如圖3所示,通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收/發,由于RS485總線上只能進行半雙工通信,所以MAX232和MAX485之間除了接收和發送線外,還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發送使能(DE),在PC與RS232相連的這一側,通過PC的請求發送(RTS)來控制.

2.4串行總線I*2C

I*2C總線是PHILIPS公司開發的一種簡單、雙向二線制串行總線[4].它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數據線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個IC器件與微處理器之問的數據交換.該實驗系統采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563,由于單片機89C51自身沒有IC總線接口,所以采用軟件合成IC總線與它們相接.

IC串行總線與并行總線的最大區別在于:并行總線有地址總線,CPU通過地址總線訪問從器件;而IC總線利用數據傳送中的前幾個字節傳送地址信息,所以占用CPU的口線大大減少[5].隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化,IC串行總線正在逐步取代傳統的并行總線..5抗干擾設計

工業監控現場工作環境一般較差,干擾較嚴重,為了保證系統可靠工作,必須解決抗干擾問題.針對工業監控現場可能產生的干擾、干擾來源、傳播途徑等,采用了軟硬件方法對系統進行抗干擾設計.硬件抗干擾設計主要包括:對電源噪聲進行濾波、大功率驅動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優化電路板的布線、看門狗監控等;軟件抗干擾設計主要包括:軟件陷阱、軟件自恢復、數字濾波、求平均值等.

對于數據輸入通道的干擾,采用軟硬件結合的方法進行濾波.當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時,碩士論文首先經過一個時間連續的RC濾波電路,再經A/D變換成二進制數字量后,進行數字濾波.因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾,而對低頻干擾的濾波效果卻較差;而軟件數字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力.

在控制強電設備的開關量輸出通道中,為防止現場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監控系統,采用了光電隔離技術.因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾,可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統,達到電氣隔離的效果.

3系統軟件設計

系統軟件包括單片機軟件和PC機軟件.單片機軟件采用模塊化結構,利用MCS一51匯編語言編寫.根據要實現的功能,該軟件由主程序以及數據采集、A/D轉換、數據通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調控、液晶顯示、D/A轉換、數碼管顯示等程序模塊組成.下面以加熱爐的爐溫控制為例,給出系統程序流程圖如圖4所示.

PC機軟件的主要功能是對單片機系統采集的數據進行存儲、處理、動態模擬顯示、報表繪制、打印輸出等.PC機軟件采用VisualBasic6.0編寫,醫學論文PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數據的實時采集和雙向通信,此外,PC機程序還將單片機采集過來的數據按照用戶的具體要求進行動態顯示、數據統計、生成報表和數據文件等,并對不同情況下得到的數據進行對比分析,總結出變化規律.

4實驗結果與分析

為了測試該系統的實時性,將5臺綜合實驗系統與工業計算機組成分布式多機通信系統,單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位),波特率2400bps,一幀數據采用5個字節(其中數據占2個字節是因為A/D轉換結果是10位)的格式,如表1所示.5臺實驗系統各采集一次數據給PC機傳送時,理論上連續發送速率為2400/(10*5*5)===9.6次/s.經過測試發現,計算機在120ms后收到了5臺綜合實驗系統發送的共250位數據,實際發送速率約為8次/s,這是因為有狀態轉換和等待時間;為了測試系統的可靠性和穩定性,將調試好的程序寫入單片機芯片,使系統連續運行,120h后觀察系統仍然在按設定的流程工作,沒有出現死機現象.該系統經過多次改進和實驗驗證后,據此設計了工業加熱爐爐溫控制系統并在工業現場安裝使用,結果系統能連續正常工作(工業計算機故障除外),測量隨機誤差為±0.01℃,控制結果滿

足了實際要求.

5結論

該綜合實驗系統不僅能為以單片機為核心的系統前期探索研究提供一種方便的實驗裝置,而且能在遠離工業現場的實驗室解決工業應用中的實際問題.實驗結果表明該系統可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析,節約資源,降低成本;實驗數據正確率高,通信實時性強,系統工作可靠;單片機串行網絡構成的分布式通訊系統靈活性強,易于擴充,其基本原理適用于工業現場的分布式數據采集、檢測及控制系統,具有很大的實用價值.

參考文獻:

[1]李朝青.PC機及單片機數據通信技術[M].北京:北京航空航天大學出版,2001.

LIChao-qing.DataCommunicationTechnologyofPCandSCM[M].Beijing:BeijingUniversityofAero—nauticsandSpaceflightPress,2001.(inChinese)

[2]楊文龍.單片機原理及應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,1993.

YANGWen—long.PrincipleandApplicationofSCM[M].Xi’an:Xi’anUniversityofElectronicsTechnol-ogyPress,1993.(inChinese)

[3]高紅紅.礦區專用鐵路調度監督系統的研制[J].現代電子技術,2005,21:84.GAOHong-hong.ResearchandDevelopmentofDis—patchandSupervisionSystemofMineRailway[J].ModernElectronicsTechnique,2005,21:84.(inChinese)

第4篇:抗干擾技術論文范文

論文摘要:擴頻通信是現代通信系統中新的通信方式,它具有較強的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能,頻譜利用率高。本文介紹了擴頻通信的工作原理、特點、及其發展應用。

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(Industry Scientific Medica1)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.

第5篇:抗干擾技術論文范文

關鍵詞:虛擬儀器,發動機,油耗儀,發動機工況

 

0. 引言

隨著中國經濟的發展,汽車逐漸走進了千家萬戶。2009年,中國乘用車產銷分別達到1038.38萬輛和1033.13萬輛,同比增長54.11%和52.93%。中國乘用車銷售首次超越千萬輛門檻,超過美國,成為世界第一大汽車市場。據統計廣州平均十四人一輛車,并且隨著經濟的持續增長及國家政策的支持,國人購買汽車的數量會進一步增長。另一方面中國2009年進口石油的數量為世界第二位,且隨著外部條件的影響,油價持續走高,國內環保意識增強,對汽車的排放及耗油量有進一步要求,“既叫馬兒跑的快,又叫馬兒少吃草”,在這種要求下,對發動機的耗油量提出了嚴格的要求,國內汽車普遍采用百公里耗油量。為了得出準確的發動機耗油量,對發動機產品的開發乃至維修都起到很關鍵的作用,因此本文提出以下課題:運用電渦流緩速器做負載,利用ADLINK公司的工控機和數據采集卡,以Lab VIEW軟件作為開發平臺,在發動機臺架上測量其各種工況參數,從而為發動機產品開發、檢測、維修提供依據。在發動機測試的各種參數中,耗油率和耗油量是發動機測試的重要參數,它們的大小決定著發動機的氣體排放是否達到環保要求,綜合特性是否達到國家標準。而從發動機萬有特性圖中的等耗油率曲線中也可以很容易找到發動機更加經濟的負荷和轉速。燃油消耗量的測量是發動機性能試驗的重要組成部分,其測量精度直接影響發動機實際性能指標、各項技術參數確定和主要附件的選配及調整等。

1. 硬件系統的設計

1.1傳感器的選擇

發動機的耗油量有多種測量方式,通常有容積法、重量法等。根據發動機國標的試驗方法,需要在穩定的工況下進行測定,容積法就是測量單位時間燃料容積的變化,再通過換算得出耗油量;另一種是稱重法,通過連續采集測量燃料的重量,計算出單位時間內的重量變化得出耗油量。由于燃料的密度有差別,同種燃料的密度受溫度影響也會發生變化,因此采用測量體積的方法誤差較大,本系統采用的是稱重法測量單位時間的燃料消耗的質量。論文參考網。稱重傳感器基于重量與電壓的關系設定的。傳感器是通過發動機的燃油消耗,改變油耗儀的重量,從而反映在電壓信號的變化上。由于稱重傳感器為毫伏級電壓信號,因此在信號采集時,通過一個隔離放大模塊,它一方面可以隔離外界信號的干擾,另一方面可以放大信號,使信號大小的變化,更加明顯地反應在一定的電壓范圍內,便于信號采集與處理,由于油耗儀工作的外部環境存在較大的電磁干擾(電渦流緩速器工作電流很大),隔離放大模塊兩端需加裝電容,這樣濾波效果會更加明顯。另在發動機工況試驗臺中需配合測量耗油量的其它傳感器如扭矩轉速等。

1.2油耗儀工作原理

本系統采用油耗儀懸掛在稱重傳感器下,進油管連接到主油箱,出油管連接到發動機。進油管上轉有兩位兩通電磁閥,通過繼電器控制,可以使油路控制通油與截止狀態,及充油狀態和測量狀態。系統設置繼電器通控制電磁閥的通斷,可以選擇自動控制狀態,[i]也可選擇手動控制狀態,達到油路的控制效果。油耗儀上設置指示燈,通過觀察指示燈,可以很容易的觀察到油路的通斷,進而實現智能控制。在系統工作的過程中,有

有公式(1)可以通過密度轉換成質量,通過公式(2)可以得出燃料的消耗率。根據實驗要求,要在發動機運行穩定一分種后測量數據,且測量燃料消耗的時間不小于20s,根據以上要求,設置數據采集卡的采集一次的時間可以分為1秒、500毫秒、100毫秒不等,然后根據不同的采樣時間,設置不同的參數,最終得出發動機在不同狀態下的耗油參數。

1.3傳感器的標定

本試驗所采用的稱重傳感器是基于重量與電壓信號的關系,因此需要通過試驗找出其線性關系。將幾次試驗所采集出的數據,轉化成線形關系時,方程往往不能較好的反應出真實的線形關系比,因此這時需要盡可能多的測量幾組數據,然后根據這些數據,通過這些數據對傳感器進行標定。如圖(1)所示

圖(1)

2. 軟件開發

2.1程序的編制及數據處理

為了便于觀察測得數據,我們在程序的編制過程中,添加了Waveform Chart圖表,這樣不但可以顯示時時的測量數據,還能保留歷史記錄,可以更清楚的觀察數據變化的曲線圖。為了使測得的數據供以后觀察,以方便了解發動機的性能,我們把所測數據保存在EXCEL文檔里,添加實驗時間等數據,這樣我們觀察時可以清楚的看到任何時間上的試驗結果。為了更好的反映出發動機性能的好壞,有時需要繪制發動機功率特性等各種圖表,這時需要把保存的數據讀取出來,繪制成圖表的形式,本試驗設置了這項功能采用XY Graph顯示出繪制的圖表,具體如圖(2)所示程序前面板:

圖(2)

2.2安全性控制

由于發動機功率大小不同,耗油也不同,在測試油耗時,需要關閉電磁閥,油耗儀與油箱處于斷開狀態,這樣長時間工作,有可能消耗完油箱里的油,使發動機熄火。這時就要設置安全措施,當油耗儀里的油量較少時,自動報警,在程序前面板上閃爍,提醒操作者打開電磁閥,或使其自動打開電磁閥使其通油,也可以使發動機自動熄火。這樣就有利于整個試驗系統的安全操作。

3. 抗干擾設計

由于系統工作環境惡劣,既有大電流如電渦流緩速器工作,交流電信號,又有發動機振動等干擾,因此抗干擾設計是油耗儀工作穩定性的重要內容。可以從以下幾方面進行硬件和軟件抗干擾設計:1)對各種工作線路進行濾波和屏蔽;2)對地線進行抗干擾設計,選用不同的地線;3)對系統采用隔振處理;4)采用軟件濾波,濾除干擾數據。論文參考網。

4. 結論

本實驗通過采用Lab VIEW作為開發平臺,可直觀清楚地反映出各種數據,由于采用虛擬的控制按扭,只用鼠標鍵盤就可以操作整個試驗的進行。論文參考網。既能進行發動機的各種工況下的數據采集工作,同時由于系統軟件無縫結合,因此可以方便添加其他測量數據,便于后期的開發。

參考文獻:

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[2]GB/T 18297——2001,汽車發動機.性能試驗方法.

[3]范仲凱等.一種新型瞬態油耗儀的設計[J].中國內燃機學,2004年度學術年會,(328).

[4]姜印平等.車載油耗測量系統的研究[J].電子測量與儀器學報,20l0,(190).

第6篇:抗干擾技術論文范文

論文關鍵詞:微機保護故障抗干擾

論文摘要:文章結合筆者多年實際工程經驗,介紹了我國微機繼電保護技術的特點,針對目前我國微機保護的常見故障和抗干擾技術進行了分析,對微機繼保未來的發展提出了相關看法。

繼電保護技術主要是針對電力系統故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。當電力系統發生故障或異常工況時,在可能實現的最短時間和最小區域內,自動將故障設備從系統中切除,或發出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響,其重要性可見一斑。

微機繼電保護指的是以數字式計算機(包括微型機)為基礎而構成的繼電保護。微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心,配以輸入、輸出通道,人機接口和通訊接口等。該系統廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。

本文根據筆者多年實際工程經驗分析一下電力系統微機繼電保護技術的技術特點、現狀和發展趨勢。

1.主要技術特點

研究和實踐證明,與傳統的繼電保護相比較,微機保護有許多優點,其主要特點如下[1]:

(1)改善和提高繼電保護的動作特征和性能,動作正確率高。主要表現在能得到常規保護不易獲得的特性;其很強的記憶力能更好地實現故障分量保護。

(2)可以方便地擴充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。

(3)由軟件實現的動作特性和保護邏輯功能不受溫度變化、電源波動、使用年限的影響。

(4)簡潔可靠地獲取信息,通過串行口同PC通信就地或遠方控制。

(5)采用標準的通信協議(開放的通信體系),使裝置能夠同上位機系統通信。

2.常見故障分析

(1)硬件故障

主要有:按鍵失靈、顯示屏顯示不正常、插件損壞等等。

可能的原因有:運行時間太久使得按鍵機械部分接觸不良導致按鍵失靈,或者是設備內部連接線損壞導致按鍵失靈;顯示屏液晶面板受潮或受到損壞,顯示芯片損壞;插件問題可能是插件電路電容長時間運行損壞,電源芯片損壞等原因造成。

(2)軟件故障[1]

某變電所主變壓器采用的是WBZ-1201D,保護運行時,所有報告均由人機對話模件收集顯示或打印機輸出。在運行過程中,出現過這種情況而無法解決:保護屏上顯示“有報告”,但人機對話模件上未顯示“報告”內容,且打印機亦未工作。

(3)安裝問題[2]

安裝保護設備時要注意防高壓。安裝時要找廠家協商,在保護裝置入口或適當的地方安裝防高壓裝置,防止高壓電竄入低壓回路,燒毀插件板。鶴礦熱電廠就曾燒壞過三個插件板。

在二次回路接線時要將電流互感器的二次接線和微機保護內的二次接線一并考慮,否則可能出現電流互感器二次開路現象。有時廠家來的高壓開關柜電流互感器的內部接線已經完成,但個別出現反極性的情況,進而出現保護誤動,所以在調試時開關柜內部接線也應檢查。

3.抗干擾

繼電保護的抗干擾是指繼電保護裝置在投入實際運行時,既不受周圍電磁環境的影響,又不影響周圍環境,并能按設計要求正常工作的能力。

按干擾的形態可分為共模干擾、差模干擾兩種。共模干擾發生于保護裝置電路中某點各導線對與接地或外殼之間的干擾;差模干擾是發生在電路各導線之間的干擾,是與信號傳遞途徑相同的一種干擾。保護裝置接收這種干擾的能力和接收信號的能力完全相同。

按干擾的危害性可分兩種,一是引起保護裝置不正確動作的干擾,低頻差模常屬于這一類。二是引起設備損壞的干擾。由于高壓網絡的操作或雷電引起的高頻振蕩,最容易造成保護裝置元件和二次回路的損壞。這種干擾常屬于共模干擾。

減少各種干擾對繼電保護或其它二次設備影響,可以考慮采取以下措施。(1)硬件抗干擾

屏蔽和隔離相結合。電磁屏蔽是通過切斷電磁能量從空間傳播的路徑來消除電磁干擾的。保護柜用鐵質材料做成,以實現對電場和磁場的屏蔽,在電場很強的場合,可以考慮在鐵殼內加裝銅網襯里或用鋁板做屏蔽體。隔離既可使測控裝置與現場保持信號聯系,又不直接發生電的聯系。

(2)軟件抗干擾

接入RC濾波器。對于微機保護,在印制板布線設計時應使強、弱信號電路之間有一定的距離,避免平行,在每芯片的電源與零序之間應加抗干擾電容,在交流和直流入口處應接入RC濾波器等。

對外部二次回路的設計采取必要的抗干擾措施。如降低干擾源和干擾對象之間的耦合電容和電感;降低屏蔽層的阻抗值;降低二次回路附近的電氣值等等。

此外,保護裝置的模擬輸入量之間存在著某些可以利用的規律。如果由于干擾導致輸入采樣值出錯,可以取消不能通過檢查的采樣值,等干擾脈沖過去,數據恢復正常后再恢復工作。

4.微機保護的發展

微機保護裝置在國內應用已有近二十年歷史了,微機保護產品的發展也經歷了幾代,可以說,無論是國際品牌或國內知名廠家,其保護產品從原理到生產技術都已經非常成熟了。但是這些微機繼保裝置還是或多或少的存在一些缺陷,時代的發展,技術的進步,對微機保護也提出了更高的要求。

(1)更趨自動化、智能化

隨著我國智能電網概念的提出和相關技術標準的制定,智能電網相應配套的關鍵技術和系統也需要加快研發速度。

對于繼電保護技術來講,一方面,可以深入挖掘智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃模糊邏輯等在微機保護方面的應用前景,將技術轉化為生產力,以解決常規技術難以解決的實際問題。

(2)提高微機保護的設備管理和事件記錄功能

現在的微機保護,除了應完成保護、測控、通信一體化功能外,還應能提供被保護設備的日常管理和事件記錄。這些設備管理包括斷路器的分閘、合閘次數,累計故障次數、斷路器動作時間監視、斷路器開斷電流水平,斷路器觸頭壽命、設備累計停電時間、設備累計運行時間、設備檢修記錄、分區段平均負荷電流、日最大負荷電流、日平均負荷電流、累計電度等。對變壓器保護測控裝置,如果有油溫、壓力等模擬量接入,還可進一步監視變壓器的其它運行工況。

5.結語

隨著我國智能化電網建設的一步步深入,變電站綜合自動化技術的提高,數字式微機測控保護裝置逐漸取代了傳統模式,同時由傳統的保護、測控單一實現方式向整合型轉化即在同一平臺上實現微機保護、測量監控及設備的管理和傳動。

可以預見,未來的微機保護系統將會使更加人性化、自動化、智能化,將會為確保我國電力系統的安全穩定運行,確保國民經濟的快速持續增長發揮更大的作用。

參考文獻:

第7篇:抗干擾技術論文范文

關鍵詞:GPS,數據鏈,整周模糊度

 

1概述全球定位系統(GlobalPositioningSystem)作為新一代的衛星導航與定位系統,以其全球性、全天候、高精度、高效益的顯著特點,已經在測量領域得到了廣泛的應用。GPS技術表征的平面位置,其精度之高以被人們所認識和接受。但是GPS高程精度如何,一直是人們普遍關心的問題。為此,國內一些測繪單位進行了若干試驗,從試驗結果來看,在較為平坦或淺丘的地區,GPS高程可以達到三~四等水準精度。

2 GPS RTK技術 差分GPS定位技術是一種高效的定位技術,它是利用2臺以上GPS接收機同時接收衛星信號,其中一臺安置在已知坐標點上作為基準站,另一臺用來測定未知點的坐標(稱移動站),基準站根據該點的準確坐標求出其到衛星的距離改正數并將這一改正數發給移動站,移動站根據這一改正數來改正其定位結果,從而大大提高定位精度。 RTK(Real TimeKinematic)技術是載波相位差分技術,是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法,它又分為修正法和差分法,修正法是將基準站的載波相位修正值發送給移動站,改正移動站的接受到的載波相位,再解求坐標,也稱準RTK。差分法是將基準站采集到的載波相位發送給移動站,進行求差解算坐標,也稱真正的RTK。RTK的關鍵技術主要是初始整周模糊度的快速解算,數據鏈能優質完成實現高波特率數據傳輸的高可靠性和強抗干擾性。RTK工作原理及模式具體結構示意圖如圖1、2。

圖1基準站結構圖

圖2流動站結構圖

2.1 RTK正常工作的基本條件 2.1.1基準站和移動站同時接收到5顆以上GPS衛星信號。

2.1.2基準站和移動站同時接收到衛星信號和基準站發出的差分信號。

2.1.3基準站和移動站要連續接收GPS衛星信號和基準站發出的差分信號。即移動站遷站過程中不能關機,不能失鎖。否則RTK須重新初始化。

2.2 RTK的精度 RTK技術采用求差法降低了載波相位測量改正后的的殘余誤差及接收機鐘差和衛星改正后的殘余誤差等因素的影響,使測量精度達到厘米級,一般系統標稱精度為10mm+2ppm。工程實踐和研究均證明RTK能達到厘米級精度。

2.2.1 RTK的平面精度:通過對天寶5000系列RTK的研究表明:A、數據鏈信號接收半徑超過15公里,但RTK測量結果只在4公里的范圍內保持了較高精度(用全站儀檢查其中誤差在5cm以內),4公里以外的測量結果誤差明顯增大,測量結果不可靠。B、接收到的衛星數目越少,測量結果標準差越大,但只要能接收到5顆以上衛星,得出的固定解就能達到儀器標稱精度。

2.2.2 RTK的測高精度:為檢驗Trimble 4000(OTF)(標稱精度為垂直20mm+2ppm),通過292個點的觀測誤差分析,得出:(1)高程觀測平均值為162.701m,標準差為8mm。最大值為193.921m,最小值為193.866m,有97%的數據中誤差小于20mm。即RTK的固定解能達到儀器標稱精度。(2)當VDOP < 2時,觀測結果最優,當VDOP>4時,標準差明顯增大,但仍優于標稱精度,可見衛星分布對高程精度有影響,但影響不大。(3)當接收衛星數目超過6顆時,標準差變化不顯著,當接收衛星數目為5顆時,標準差明顯增大,但仍優于標稱精度。(4)可見,只要接收衛星數目超過5顆,VDOP < 4,能得出固定解,這種RTK就能達到測高標稱精度。(5)北京一家公司在2000年對ASHTECH軌跡GPS RTK系統進行測試,結果表明,RTK測得的X、Y平面坐標同精確值之差的平均值為4-9mm;高程同精確值之差的平均值,邊長小于5Km時約13mm,邊長10Km時約37mm;距離同精確值之差的平均值為3mm。論文參考網。

2.3 RTK數據鏈的傳輸特性及適用范圍 要使RTK連續快速地獲得固定解,就必須使RTK移動站連續、可靠、快速地接收到基準站發來的數據鏈信號,數據鏈傳輸的高可靠性和強抗干擾性主要受地形地勢的影響。目前,RTK系統的數據傳輸多采用超高頻(UHF)和高頻(HF)播發差分信號,這三種頻率的特點如表2-1所示。

表2-1 三種頻率信號的特點(采用30W電臺)

第8篇:抗干擾技術論文范文

關鍵詞:單片機,I2C總線,紅外遙控

 

引 言

紅外遙控器的特點是使用方便、功耗低、抗干擾能力強,因此它的應用前景是不可估量。論文參考,I2C總線。市場上的各種家電的紅外遙控系統技術成熟、成本低廉,但是,為了避免不同品牌、不同型號的設備之間產生誤操作,人們在不同的設備中使用不同的傳輸規則或者識別碼,這就使得各個型號的遙控器都只適用于各自的遙控對象,容易造成實際使用中遙控器多而雜,經常搞混的結果。論文參考,I2C總線。本設計本著解決這一矛盾的目的,提出了一種學習型紅外遙控器的實現方案。

1 研究內容及目標

本設計首先分析了紅外線遙控編解碼原理,結合市場上出售的通用型遙控器進行比較,使用單片機對接收到的紅外信號進行處理,把經過解碼后產生的高低電平以二進制信號1和0的形式進行存儲,隨后經過調制產生38KHz載波,還原并發射紅外線信號,從而達到控制多種家用電器的功能。文中給出了紅外線接收發射,以及存儲的基本原理及設計思路。

2 學習型紅外遙控器硬件電路的設計

2.1系統整體設計

學習型紅外遙控器是由單片機(AT89S52)、一體化紅外接收頭、振蕩器(74F132)、紅外發射二極管、存儲器及行列式鍵盤組成的。論文參考,I2C總線。論文參考,I2C總線。學習型遙控器分為學習和控制兩種狀態。在學習狀態下,主要完成紅外信號的接收及存儲功能。首先一體化紅外接收頭可以完成對其它遙控器發出的紅外信號的接收并對其進行解調、整形、放大,然后把信號送入單片機AT89S52中,單片機定時采集一體化紅外接收頭發出的紅外線信號,根據高低電平形成一系列0,1二進制碼,并以8位為單位存放到存儲器AT24C16以及指定鍵盤的數據區,從而完成對一個鍵的學習。如果再學習其它鍵的功能,方法相同。在控制狀態下,單片機對存儲器AT24C16和鍵盤進行尋址,依次讀出這些數據,然后單片機以位為定時單位輸出給振蕩器74F132,調制頻率為38KHz,送入放大器,驅動紅外發射二極管進行發射,以實現對設備某一功能的控制。系統組成方框圖2.1所示。

圖2.1系統組成框圖

2.2各單元電路設計

2.2.1 紅外接收單元

紅外接收單元是由紅外線接收器件、前置放大電路、解調電路、指令信號檢出電路、記憶及驅動電路、執行電路組成。當紅外接收器件收到遙控器發射二極管的紅外光信號時,它將紅外光信號變為電信號并送入前置放大器進行放大,再經解調器后,由指令信號檢出電路將指令信號檢出,最后由記憶和驅動電路驅動執行電路,實現各種操作。

紅外接收電路一般要做成一個獨立的整體,稱為紅外接收頭,這主要是因為它對外界干擾十分敏感,為了保證可靠的接收,必須對其嚴格屏蔽,只留出一個接收紅外光的小孔,以防止干擾信號進入。

2.2.2紅外發射單元

本設計在發射電路中使用了一片高速CMOS型四重二輸入帶施密特觸發器的與非門74F132芯片。其中“與非”門U7A和U7B組成載波振蕩器,振蕩頻率在38kHz左右。

調制電路是由74F123的兩個單穩態觸發器U7A和U7B級聯構成的可控振蕩器。論文參考,I2C總線。當P1.4為高電平時,U7A、U7B 處于穩態,74F132的1腳、4腳為低電平,不驅動紅外發射管發射紅外載波信號。當P1.4跳變為低電平時,觸發U7A并使之進入暫穩態,1腳變為高電平;U7A暫穩態結束時,1腳跳變為低電平,觸發U7B進入暫穩態,4腳變為高電平;U7B 暫穩態結束時,4腳跳變為低電平, 變為高電平并觸發U7A的上升沿觸發端1B,使U7A再次進入暫穩態,從而形成自激振蕩,在6腳輸出一系列的脈沖信號,經Q1三極管大后送紅外發射管,發送紅外光信號。

紅外發送電路中采用的紅外發射器件是塑封的TSAL6200 紅外發射二極管,它將周期的電信號轉變成一定頻率的紅外光信號。它是一種高頻紅外脈沖信號,但脈沖串時間長度是恒定的,根據脈沖串之間的間隔大小,表示傳輸的是數據“0”還是“1”。紅外發射二極管TSAL6200 向空間發射載頻為38kHz 的指令碼。

2.2.3鍵盤單元

本設計因為遙控按鍵較多的原因,采用行列式鍵盤。

鍵盤識別采用行掃描法(逐行掃描查詢法),這是一種最常用的按鍵識別方法,其按鍵識別過程如下:

將全部行線P0.2~P0.4置低電平,然后檢測列線的狀態。只要有一列的電平為低,則表示鍵盤中有鍵按下,而且閉合的鍵位于低電平線與3根行線相交叉的3個按鍵之中。若所有列線均為高電平,則無按鍵按下。在確認有鍵按下后,即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是:依次將行線置為低電平后,然后逐行檢測各列線的電平狀態。若某列為低,則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。

2.2.4存儲單元

為了保證系統意外斷電時數據不丟失,本系統采用EEPROM將各種編碼數據存放起來。基本原理是利用了單片機與存儲器AT24C16的I2C通信過程。存儲單元主要采用了AT24C16芯片,該芯片是帶有2K字節的加電可擦除,可編程的只讀存儲器,通過單片機的P0.0和P0.1與AT24C16的SDA和SCL相連,進行讀寫操作。主要用來存放8位的二進制紅外線碼。

3 結束語

由于系統中所使用的存儲器(AT24C16)的存儲空間有限,因而系統目前只能對8個遙控按鍵進行學習與轉發。論文參考,I2C總線。但只要更換一片存儲容量更大的存儲芯片,并且修改相關讀寫程序就可以實現對更多遙控按鍵的學習與轉發,除此之外,系統的軟、硬件都無須做太大的改動。

在遙控器中,遙控信號之所以要經過調制后再發射出去,主要是為了減小發射功耗并增大發射距離。因而改用更加準確的載波和增大發射驅動電路可以增大該系統的遙控距離。將單片機與計算機通過RS-485進行總線通信,則可通過互聯網實現紅外遙控對設備的遠程控制。

參考文獻:

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第9篇:抗干擾技術論文范文

【關鍵詞】自動化程度;提高熱工調試自動化系統的可靠性

0.前言

熱工調試自動化系統應現代化生產要求,其功能不斷增強,應用范圍也逐漸擴大,但同時這也使得系統故障率迅速增加。不論系統運行過程中哪個環節出現問題,都會使生產造成不可挽回的損失。在此情況下,如何提高熱工調試自動化系統的可靠性成為了電廠要解決的首要問題。

1.針對熱工調試自動化系統可靠性研究背景的分析

隨著DCS覆蓋機、電、爐運行參數的增加,監控功能和范圍的不斷擴大以及機組運行特點的改變,熱工調試自動化設備已經成為決定機組安全經濟運行的主導因素。電力生產單位在面臨市場競爭劇烈和安全考核風險提高的雙重壓力下,應堅持“安全生產,預防為主”的電力生產方針,以企業的最大利益為優先原則,從提高電廠熱工調試自動化系統的可依靠性入手,保證熱工調試自動化系統的安全經濟運行。然而熱工調試自動化系統是一個復雜的系統,稍有不慎便會導致熱工調試自動化系統處在一個非理想的狀態,而且在受到應用環境、時間等影響后,會產生一定的安全問題。因此如何通過科學的基礎管理,確保所監控的參數準確、系統運行的可靠性成為了熱工安全生產工作中的首要任務。

2.與熱工調試自動化系統可靠性有關的因素

2.1控制軟硬件不合理以及控制邏輯的漏洞

熱工調試自動化設備和控制邏輯的正確與完善,是大機組安全運行的基礎。只有在系統設計過程中保證高質量的軟硬件和合理的邏輯控制才能夠確保熱工調試自動化系統的可靠性。很多電廠機組跳閘的主要原因就是是控制邏輯的不合理,這嚴重影響著生產的安全性。目前大多數電廠所采用的機組及邏輯控制系統,基本上都是隨各機組的DCS控制系統從國外引進的。雖說其各有特點,但是技術層面上差異較大,因此必須尋求合理的配備,以保證機組的運行安全和產品的生產質量。

2.2使有效信號的可靠性降低的干擾信號

抗干擾能力在很大程度上說明了熱工自動化系統的可靠與否,提高抗干擾能力是保障熱工調試自動化系統可靠性的重要手段。由于電廠的熱工調試自動化系統所處的環境較為復雜,并且存在著大量的干擾,嚴重影響了電工控制系統的測量精度,使控制無法實現,嚴重時會造成保護誤動,損壞設備,甚至致使工廠停產并造成人員傷害。因而必須找到引起干擾的原因,釆取有效措施,提出各種防范對策。

2.3不夠完善的熱工調試自動化系統故障應急預案和設備管理制度

各電廠編寫的《熱控故障應急處理預案》內容參差不齊,有的內容不能滿足故障時的處理需求,起不到指導作用;有的無預案,多數是憑著運行和檢修人員的經驗處理,結果發生了一些本可避免的機組跳閘。同時機組員工的素質也對生產有著很重要的影響。例如,有很多機組的跳閘是因為員工的實際操作不當引起的,并不是其向上級反映的設備功能不好引起的。有的機組出現異常,運行人員操作手忙腳亂,本可以不停機的停了機,本該停機的未停機,從而引發了一系列生產事故,甚至更嚴重的后果。此外,還有很多發電廠在采購設備前,并沒有提前對這些設備質量的好壞進行了解,從而采購了很多不符合生產要求的設備,大大影響了產品的質量和設備運行的安全。因此電廠必須制定合理的儀表檢驗周期,加強對設備的管理。

3.提高熱工調試自動化系統可靠性的方法

3.1控制軟硬件的合理配置和邏輯的優化

熱工保護及輔機控制是熱工調試自動化控制系統安全運行的基礎。而熱控的誤動和機組的跳閘大部分是輔機控制邏輯的不完善和不正確造成的。因此必須減少控制系統軟硬件的低配置,并且加強對控制邏輯系統的完善。控制邏輯的改進應進行綜合比較和整體優化,充分采用容錯邏輯設計方法,對運行中容易出現故障的這類設備,從控制邏輯上進行優化和完善,通過預先設置的邏輯措施來降低或避免整個控制邏輯的失效,只有這樣才能形成系統性的技術優勢,也便于推廣。

3.2提高采集信號的可靠性、加強對干擾信號的抑制

抗干擾能力是熱工調試自動化系統的重要措施和手段,直接關系到系統的可靠性。生產過程中產生的干擾輕則影響測量的準確性和系統工作的穩定性,嚴重時會造成設備故障或機組跳閘。因此,我們在生產過程中應充分認識到抑制干擾信號的重要性,歸納總結電力生產中實際經驗,提出各種防范對策,確保電力機組的安全正常運行。在熱工調試自動化系統生產中產生的干擾大多數與工程設計、現場的安裝設施和生產維護等因素有關。針對這幾種影響因素,實際生產中已有多種抑制干擾的方法被總結了出來,如消除或抑制干擾源、切斷引入干擾途徑、提高設備本身抗干擾性能等。但就目前而言,抑制干擾、提高熱工調試自動化系統的可靠性最常采用的方法是接地技術, 它可以提高所采集信號的可靠性。但是這種方法也有弊端,因接地有誤引起的熱工系統異常也時有發生,而且接地只能抑制干擾的影響,并不能阻止設備向外放出干擾。在電力事業迅速發展的今天,找到抑制干擾的新方法迫在眉睫。

3.3完善熱工調試自動化系統故障應急預案和設備管理制度

電廠預案故障應急預案和設備管理制度或多或少都有些,但是不完整,不同的電廠之間缺乏交流故無法得到統一。為減少機組的誤停機次數,應統一編寫系統故障應急處理方案,當生產過程中出現緊急情況時要啟動緊急預案,保證系統的可靠性和生產的安全,防止出現安全事故,以及提高事故發生后對事故的處理能力。其次,電廠應該具備完善的管理制度,加強對購進設備的質量檢驗,確定合理的檢驗周期,確保設備安全有效的運行。最后,應加強對機組員工的操作培訓,定期組織員工進行熱工調試自動控制系統故障應急處理演練,加強電廠之間的交流,可定期舉辦交流論壇會,實現各電廠專業人員的互動,從而更加完善電廠的生產系統,有效提高控制系統的可靠性。

4.結語

提高熱工調試自動化系統的可靠性,是一個系統工程 。縱觀制約熱工調試自動化系統可靠性的種種因素,熱工調試自動化系統的技術革新亟待進行。本論文只是一個起點,希望能夠引起行業同仁們的關注和重視,以期減少電廠所面臨的諸多安全隱患。希望各電力能從提高熱工自動化系統的可靠性著手,開展深入的技術研究工作,使機組的安全經濟地運行。 [科]

【參考文獻】

[1]車朝瑞.淺談大型火電廠的熱工自動化水平[J].中國高新技術企業,2009.

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