抑制尖峰干扰最常用的方法(控制系统设计中抗干扰是非常重要的问题,试给出3种常见的干扰形式)
1.控制系统设计中抗干扰是非常重要的问题,试给出3种常见的干扰形式
干扰都是连续的交流50 Hz工频干扰。
意外的瞬时干扰 意外瞬时干扰主要在电气设备操作时发生，如合闸或分闸等，有时也在伴随雷电发生或无线电设备工作瞬间产生。干扰可粗略地分为3个方面： （a）局部产生（即不需要的热电偶）；（b）子系统内部的耦合（即地线的路径问题）； （c）外部产生（Bp电源频率的干扰）。
干扰现象 在应用中，常会遇到以下几种主要干扰现象： （1）发指令时，电机无规则地转动； （2）信号等于零时，数字显示表数值乱跳；（3）传感器工作时，其输出值与实际参数所对应的信号值不吻合，且误差值是随机的、无规律的； （4）当被测参数稳定的情况下，传感器输出的数值与被测参数所对应的信号数值的差值为一稳定或呈周期性变化的值； （5）与交流伺服系统共用同一电源的设备（如显示器等）工作不正常。 干扰进入定位控制系统的渠道主要有两类：信号传输通道干扰，干扰通过与系统相联的信号输入通道、输出通道进入；供电系统干扰。
信号传输通道是控制系统或驱动器接收反馈信号和发出控制信号的途径，因为脉冲波在传输线上会出现延时、畸变、衰减与通道干扰，所以在传输过程中，长线的干扰是主要因素。任何电源及输电线路都存在内阻，正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰，如果没有内阻，无论何种噪声都会被电源短路吸收，线路中也不会建立起任何干扰电压；此外，交流伺服系统驱动器本身也是较强的干扰源，它可以通过电源对其它设备进行干扰。
三、抗干扰的措施 1、供电系统的抗干扰设计 对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰，产生尖峰干扰的用电设备有：电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯，甚至电烙铁等。尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。
（1）用硬件线路抑制尖峰干扰的影响常用办法主要有三种： ①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器，将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上，从而减弱其破坏性； ②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器，利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲； ③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻，利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压，从而削弱干扰的影响。 （2）利用软件方法抑制尖峰干扰对于周期性干扰，可以采用编程进行时间滤波，也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样，从而有效地消除干扰。
（3）实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。（4）采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。
该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。（5）采用隔离变压器 考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合的，因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抵抗共模干扰能力。
（6）采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。这种电源抵抗随机干扰非常有效，它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值（电压峰值小于TTL电平）的电压，但干扰脉冲的能量不变，从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
2、信号传输通道的抗干扰设计 （1）光电耦合隔离措施 在长距离传输过程中，采用光电耦合器，可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输入、输出通道切断电路之间的联系。如果在电路中不采用光电隔离，外部的尖峰干扰信号会进入系统或直接进入伺服驱动装置，产生第一种干扰现象。
光电耦合的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，使信号传输过程的信噪比大大提高。干扰噪声虽然有较大的电压幅度，但是能量很小，只能形成微弱电流，而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的，一般导通电流为10mA~15mA，所以即使有很大幅度的干扰，这种干扰也会由于不能提供足够的电流而被抑制掉。
（2）双绞屏蔽线长线传输 信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响，采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。双绞线与同轴电缆相比，虽然频带较差，但波阻抗高，抗共模噪声能力强，能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。
另外，在长距离传输过程中，一般采用差分信号传输，可提高抗干扰性能。采用双绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制前文提到的干扰现象中的（2）、（3）、（4）种干扰的产生。
3、接地问题处理办法 在低电平放大电路中合理“接地”是减少“地”噪声干扰的重要措施，必须予以特别注意。当使用单电源供给多只传感器、仪器仪表时，应该尽量减少接地电阻引进的干扰。
若供电电源的压降必须减到最小，则电源“高”端导线也可按相似的方法接线。包括有多个电源和多个传感器、仪器仪表的系统则需要考虑得更多一些，通常不管电源是谁供给，将地线汇集到公共点，然后和系统的公共端接在一起，所有电源1的负载都回到电源1公共端，所有的电源2负载都回到电源2的公共端，最后用一条粗导线将公共端连在一起。
在多电源系统中，可能需要进行判断性试验，确定地线接法，以达到最佳的解决。
2.消除干扰的方法有哪些
抗干扰：用来对抗通讯或雷达运行的任何干扰的系统或技术 。
学术定义：（1）抗干扰的定义是：结合电路的特点使干扰减少到最小。（2）所谓抗干扰：是指设备能够防止经过天线输入端，设备的外壳以及沿电源线作用于设备的电磁干扰。
措施 抗干扰措施的基本原则是：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。1、抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/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du/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。抑制干扰源的常用措施如下：⑴继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。
仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。⑵在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选0.01uF），减小电火花影响。
⑶给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。⑷电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响。
注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。⑸布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。
⑹可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的）。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，可显著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。⑹IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。
4、软件方面 ⑴我习惯于将不用的代码空间全清成"0"，因为这等效于NOP，可在程序跑飞时归位； ⑵在跳转指令前加几个NOP，目的同1； ⑶在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog，以监测程序的运行； ⑷涉及处理外部器件参数调整或设置时，为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍，这样可使外部器件尽快恢复正确；⑸通讯中的抗干扰，可加数据校验位，可采取3取2或5取3策略； ⑹在有通讯线时，如I^2C、三线制等，实际中我们发现将Data线、CLK线、INH线常态置为高，其抗干扰效果要好过置为低。5、硬件方面 ⑴地线、电源线的布线肯定重要了！⑵线路的去耦； ⑶数、模地的分开； ⑷每个数字元件在地与电源之间都要104电容； ⑸在有继电器的应用场合，尤其是大电流时，防继电器触点火花对电路的干扰，可在继电器线圈间并一104和二极管，在触点和常开端间接472电容，效果不错！⑹为防I/O口的串扰，可将I/O口隔离，方法有二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离、电磁隔离等； ⑺当然多层板的抗干扰肯定好过单面板，但成本却高了几倍。
⑻选择一个抗干扰能力强的器件比之任何方法都有效，我想这点应该最重要。因为器件天生的不足是很难用外部方法去弥补的，但往往抗干扰能力强的就贵些，抗干扰能力差的就便宜，正如台湾的东东便宜但性能却大打折扣一样！主要看各位的应用场合了！实现办法 ⒈干扰现象分析 干扰成因：现有的国内卫星广播电视系统普遍采用的是透明转发器和单波束赋形。
3.简述通常干扰抑制技术有哪些
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著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。
4.传感器信号传输中通常有哪些抗干扰措施
1、供电系统的抗干扰设计
(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响
(2)利用软件方法抑制尖峰干扰
(3)采用硬、软件结合的看门狗（watchdog）技术抑制尖峰脉冲的影响
(4)实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。
(5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
(6)采用隔离变压器
(7)采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。
2、信号传输通道的抗干扰设计
(1)光电耦合隔离措施
(2)双绞屏蔽线长线传输
3、局部产生误差的消除
4、接地问题处理办法
5、软件滤波
(1)平均值滤波 （2）中值滤波 （3）限幅滤波 （4） 惯性滤波
6、其他抗干扰技术
5.抗干扰有哪几种方式
电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)，有传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合（干扰）到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合（干扰）到另一个电网络。
在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。 电磁干扰（EMI） EMI是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，EMI通常由电磁辐射发生源如马。
6.信号隔离器的抗扰措施
供电系统的抗干扰设计
对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰。产生尖峰干扰的用电设备有：电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯，等等。尖峰干扰可用硬件、软件和（或者）硬件软件结合的办法来抑制。
(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响，常用办法主要有三种：
①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器，将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上，从而减弱其破坏性；
②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器，利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲；
③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻，利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压，从而削弱干扰的影响。
(2)利用软件方法抑制尖峰干扰
对于周期性干扰，可以采用编程进行时间滤波，也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样，从而有效地消除干扰。
(3)采用硬、软件结合的看门狗（watchdog）技术抑制尖峰脉冲的影响
软件：在定时器定时到之前，CPU访问一次定时器，让定时器重新开始计时，正常程序运行，该定时器不会产生溢出脉冲，watchdog也就不会起作用。一旦尖峰干扰出现了“飞程序”，则CPU就不会在定时到之前访问定时器，因而定时信号就会出现，从而引起系统复位中断，保证智能仪器回到正常程序上来。
(4)实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。
(5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
7.针对连续波的信号有哪些干扰措施
1、供电系统的抗干扰设计 （1）用硬件线路抑制尖峰干扰的影响 （2）利用软件方法抑制尖峰干扰 （3）采用硬、软件结合的看门狗（watchdog）技术抑制尖峰脉冲的影响 （4）实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。
（5）采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
（6）采用隔离变压器 （7）采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。 2、信号传输通道的抗干扰设计 （1）光电耦合隔离措施 （2）双绞屏蔽线长线传输 3、局部产生误差的消除 4、接地问题处理办法 5、软件滤波 （1）平均值滤波 （2）中值滤波 （3）限幅滤波 （4） 惯性滤波 6、其他抗干扰技术。
8.如何滤除高频尖峰脉冲干扰
前沿尖峰的一些抑制方法
1：选用软恢复特性的肖特基二极管，或采用在整流管前串联电感的方法比较有效，或在开关管整流管的磁珠。磁芯材料选用对高频振荡呈高阻抗衰减特性的铁氧体材料，等。
2：在二次侧接入RC吸收回路可进一步减小前沿尖峰的幅值，降低二极管恢复过程中的振荡频率。
3：多个整流二极管并联；适当增大整流二极管的电流容量，可相对减小反向恢复时的关断时间，限制反向短路电流的数值，可抑制电流尖峰和降低导通损耗。
4：尽量使元件布局走线合理 ，减小大电流回路的面积，对EMI的抑制也比较有效。
后沿尖峰的抑制方法
1：选用开关速度快的整流二极管
2：选用高导磁率的磁芯，变压器设计时激磁电流尽可能小
3：选用高磁通密度的材料，确保在恶劣环境下变压器不会饱和。可取B值为饱和值的一半或1/3
4：选用闭合磁路的罐形或PQ磁芯减小漏磁。
5：高频变压器绕制尽量减小漏感。采用夹心绕法或三文治绕法。绕线尽量均匀分布在骨架上。选用漆包线时要考虑到趋肤效应。
6：在开关管的D-S之间并联RC吸收回路。
