关于数据采集系统中干扰指标评价方法的探讨
数据采集系统的抗干扰技术.
IN M
U N jMI N
ω为感应磁场交变角频率 M为两根导线之间的互感 IN为导线1中的电流
UN
例子:设某信号线与电压为220VAC、负荷为10KVA输电线 的距离为1m,并且平行走线10m,两线之间的互感为4.2μH, 则按上式计算出信号线上感应的干扰电压UN为:
U N jMI N 2 50 4.2 10 6 10000 59.98mV 220
数据采集与处理技术
采集系统的抗干扰技术
11.1 数据采集系统中常见的干扰
干扰的传播方式:
◆ 电容性耦合
A B
Cm
~ EN Zi UN
jCm Z i UN En 1 jCm Z i
U N jCm Zi EN
数据采集与处理技术
采集系统的抗干扰技术
11.1 数据采集系统中常见的干扰
干扰的传播方式:
数据采集与处理技术
采集系统的抗干扰技术
11.1 数据采集系统中常见的干扰
干扰的来源:
外部干扰:与系统结构无关,是由使用条件 和外部环境因素决定的。
主要有:天电干扰,如雷 电或大气电离作用引起的 干扰电波;天体干扰,如 太阳辐射的电磁波;周围 电气设备发出的电磁波的 干扰;电源的工频干扰; 气象条件引起的干扰;地 磁场干扰;火化放电、弧 光放电、辉光放电等产生 的电磁波等。
数据采集与处理技术
采集系统的抗干扰技术
11.1 数据采集系统中常见的干扰
干扰出现规律:
固定干扰:系统附近固定的电气设备运行时发出 的干扰。
例如,邻近的“强电”设备的有规律的启停有 可能引入一个固定时刻的干扰。
半固定干扰:某些偶然使用的电气设备引起的干 扰。
数据采集抗干扰技术
04
抗干扰技术的实施与优化
抗干扰技术的选择与设计
总结词
合理选择与设计抗干扰技术是确保数据采集准确性的关键步骤。
详细描述
在选择抗干扰技术时,需要考虑数据采集系统的特性和应用场景,如信号频率、 传输介质、电磁环境等。同时,需要结合系统的性能要求和预算等因素,选择 适合的抗干扰技术,如滤波器、屏蔽、接地等。
05
实际应用案例分析
案例一:工业控制系统的数据采集抗干扰
总结词
工业控制系统中的数据采集常常受到各种干 扰的影响,如电气噪声、电磁干扰等。
详细描述
为了确保数据采集的准确性和稳定性,工业 控制系统中采用了多种抗干扰技术,如信号 隔离、滤波处理、差分传输等。这些技术的 应用能够有效地抑制干扰信号,提高数据采 集的可靠性。
02
数据采集中的干扰问题
干扰来源
1 2
自然干扰
如雷电、电磁辐射等自然现象产生的干扰。
人为干扰
如无线电信号、电气设备等人为因素产生的干扰。
3
信号传输过程中的噪声和干扰
由于信号传输过程中受到各种因素的影响,如线 路接触不良、信号衰减等,也可能导致数据采集 的误差。
干扰对数据采集的影响
数据失真
干扰可能导致数据采集结果失 真,无法准确反映实际情况。
抗干扰技术的选择与设计
总结词
抗干扰技术的设计应充分考虑实际应用需求和系统限制。
详细描述
在抗干扰技术的设计阶段,需要结合实际应用需求和系统限制,对抗干扰技术的实施方案进行详细规 划和设计。这包括确定抗干扰技术的具体实现方式、参数设置等,以确保抗干扰技术的有效性和可靠 性。
抗干扰技术的测试与验证
总结词
数据采集抗干扰技术
数据采集系统信号干扰问题的分析解决
数据采集系统信号干扰问题的分析解决作者:周少华来源:《电子技术与软件工程》2015年第05期摘 ;要现如今,我国数据信息采集系统的发展日益迅猛,其发展规模不断扩大,技术应用不断创新,但是干扰数据采集系统信号的因素也随之增多,必须从问题产生的不同环境和不同系统着手进行研究。
在此基础之上,本文分析了造成数据采集系统信号干扰的主要问题,并针对问题产生的原因提出相应抗干扰的解决措施。
【关键词】数据采集系统 ;信号干扰问题 ;解决措施在科技进步和技术革新的推动和影响下,数据采集系统被应用于广泛的领域,数据采集系统对高速发展的信息社会有着重要的作用,比如完成现代化的信息数据采集和信息数据分析工作,彻底解决因信号干扰造成的运行故障和工作低效是着手发展并延续现代化数据采集系统的关键,进而本文重点探讨了数据采集系统运行中出现的信号干扰问题,并提出科学的解决方案。
1 数据采集系统信号干扰问题数据采集系统集高效性、科学性、全面性于一身,但同时又兼具冗杂性和干扰性的特征,数据采集系统既能够高效地完成信息采集工作和信息分析工作,还能进一步加强经济效益的生成。
数据采集系统不得不面对的亟待解决的现实问题就是信号干扰问题,相关科学技术研究领域的专家学者们已将数据采集系统信号干扰问题作为发展数据采集系统的焦点,并系统分析了数据采集系统信号干扰问题。
有调查研究数据显示,复杂恶劣的工作环境是给数据采集系统带来信号干扰问题的主要原因,对数据采集的结果和分析结果的整合都存在一定的制约和干扰作用。
以干扰因素的不同属性作为分析依据,可以将干扰数据采集系统信号的因素进行系统科学地分门别类。
1.1 数据采集系统信号干扰的内部噪声影响因素数据采集系统信号干扰的内部噪声影响因素是造成数据采集系统信号干扰的根本原因,数据采集系统信号内部干扰因素主要包括以下几种:一是数据采集系统的电路干扰;二是在受热条件下,数据采集系统的电路电阻噪声;三是数据采集系统运行效果的变更,主要是由于电路元件长时间未更新造成的;四是数据采集系统中的晶体导管与其他配件共同运作时,因磨合效果较差产生的工作噪声。
数据采集抗干扰技术
数据采集系统中常见的干扰
1、干扰的定义
干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素 。从广义上讲,机电一体化系统的干扰因素包括电磁干扰、 温度干扰、湿度干扰、声波干扰、和震动干扰等。在众多干 扰中。电磁干扰最为普遍,且对控制系统影响最大,而其他 干扰因素往往可以通过一些物理的方法较容易地解决。
(2)主机外壳接地,机芯浮空
为了提高计算机系统的抗干扰能力,将主机外壳作为屏蔽罩 接地,而把机内器件架与外壳绝缘,绝缘电阻大于50MΩ, 即机内信号地浮空。这种方法安全可靠,抗干扰能力强。
主机外壳
机 芯 机内地 绝缘层
机 芯
图8-29 外壳接地机芯浮空
到此结束,
谢谢!
2.形成干扰的三个要素
(1)干扰源:产生干扰信号的设备被称作干扰源。
(2)传播途径:是指干扰信号的传播路径。
(3)接受载体:是指受影响设备的某个环节吸收了 干扰信号,转化为对系统造成影响的电器参数。
数据采集系统中常见的干扰
3.电磁干扰的种类
静电干扰
磁场耦合干扰
漏电耦合干扰
共阻抗干扰
计算机本身接地,同样是
为了防止干扰,提高可靠 性。下面介绍两种主机接 地方式。 (1)全机一点接地 为了避免多点接地,各机柜用绝 缘板垫起来。这种接地方式安全 可靠,有一定的抗干扰能力,一 般接地电阻选为4~10Ω左右。接 地电阻越小越好。
过程 通道
打 印机
主机
绘图机
操 作台
绝缘板
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大地
地线
图 9-28 全机一点接地
接下来,我们着重介绍屏蔽及接地在抗干扰 技术中的应用。
测绘技术中的干扰源检测方法解析
测绘技术中的干扰源检测方法解析近年来,随着城市建设的快速发展和社会进步的不断推动,测绘技术的应用越来越广泛。
然而,在实际测绘过程中,我们常常会遇到各种各样的干扰源,如地貌起伏、建筑物、树木等,这些干扰源可能导致我们在测绘过程中获取的数据不准确。
因此,如何有效地检测和排除干扰源成为了测绘技术中的重要课题。
在测绘技术中,干扰源检测的方法有很多种,下面将逐一进行解析。
一、影像处理法影像处理法是一种广泛应用于测绘技术中的干扰源检测方法。
这种方法通过对测绘区域的卫星或航空遥感影像进行处理,识别出其中的干扰源。
其中,常用的影像处理技术包括图像分割、图像分类和图像匹配等。
图像分割是指将影像中的各个目标分割开来,使得每个目标在图像中呈现出不同的特征,并且与其他目标之间有明显的边界。
通过适当选择合适的分割算法和参数设置,我们可以准确地将干扰源与其他地物区分开来。
图像分类是指根据影像中各个目标的特征,将其划分为不同的类别。
在进行图像分类时,通常首先需要进行特征提取,即提取影像中每个目标的一些关键特征,如形状、纹理、光谱等。
然后,通过合适的分类算法,将提取到的特征与已知的类别进行匹配,从而实现目标的分类。
图像匹配是指将两幅或多幅影像进行对比,并找出其中相似或相同的特征。
通过图像匹配,我们可以检测到可能存在的重复干扰源,从而采取相应的措施进行处理。
二、激光雷达技术激光雷达技术是一种高精度、高分辨率的测绘技术。
激光雷达通过向目标物体发射激光束,并接收其反射回来的激光信号,从而获取目标物体的三维坐标信息。
在干扰源检测中,激光雷达技术可以通过激光信号的反射强度来判断目标物体的存在与否。
在激光雷达技术中,通常会选取一定的应用场景,如建筑物、树木等,将其作为干扰源进行检测。
通过激光雷达设备对这些目标物体进行扫描,我们可以获取到其反射回来的激光信号。
然后,通过对这些激光信号的处理和分析,如计算反射强度、波峰波谷的检测等,就可以得到目标物体的信息。
数据采集系统信号干扰问题的分析解决
的获取 和数据 的分析有着 重要作用 , 但 同 设 备 的 异 常 影 响 , 都会带来信号干扰 , 针 对 时 数 据 采 集 系统 的 信 号 不 断 受 到 各 种 因 素 这 些 不 固 定 的 信 号 干 扰 , 没 有 针 对 性 的 手 的干扰 , 导 致 工 作效 率 的 降 低 。 段进行预测 , 防止 其 出 现 。 1 . 3 不 同类 型 的信号 干扰 对 数 据 采 集 系 统 中的 信 号 干扰 分 析 可 1 数据 采集系统信号干扰 问题 分析 数 据 采 集 系 统 是 一 个 复 杂而 高 效 的 信 以得 出 : 干 扰 信 号 可 以 分 为静 电干 扰 、 磁 场 息获 取分析 系统 , 能 够 对 生 产 工 作 提 高 一 藕 合 干 扰 、 电 磁 辐 射 干 扰 以 及 电导 通 路 藕 定 的效 率 , 同时促 进效益的增加 , 如图1 所 合 干 扰 。 静 电干扰主要是 指寄生 电容在 电 示, 数 据 采 集 系 统 的具 体 结 构 图 。 气设备之 间产生的干 扰 , 这 种 干 扰 也 会 来 在数 据 采 集 系统 运 行 的环 境 中 , 多为 复 自干 人体 和 电 气设 备 之 间的 摩擦 静 电 , 从 而 杂 恶 劣 的工 作 现场 , 对数 据 采集 系统 信号 的 造 成 信 号的 干 扰 , 磁 场 藕合 干扰 主 要 是指 闭 干 扰 因素 较 多 , 对 数 据采 集 的最 终 结 果有 着 合 回路 中产 生 的 电流 感 应干 扰 , 这 种 闭合 回 定 的 制约 和 影 响作 用 , 通 过 对各 种 干扰 因 路 是 由变压 器 、 电动 机 以及 其 他 电器 之 间 的 素 的 不 同特 征 , 可 以 详细 分 为 几类 。 磁 场 信 号传 输 , 这 种 传输 的感 应 中 出现 交流 1 . 1干 扰的 内外部 影 响 干扰 ; [ 3 1 电磁 辐 射干 扰 主 要 是 指 受 到 数据 采 在数据 采集 系统运 行 中 , 信 号 会 受 到 集 系统 周 围环 境 的辐 射 干扰 , 这种 干 扰 通 常 来 自系 统 内 外 部 的 影 响 。 内部 的信 号 干 扰 是 由 于 大 功 率 装 置运 行过 程 中 产生 的 高频 主 要 包 括 电 路 自身 产 生 的 干 扰 问 题 , 电路 地 磁 波 辐 射 造 成 的 , 是 信 号 干 扰 的 主 要 类 中 由于 工 作 运 行 产 生 的 电阻 受 热 噪 声 , 长 型 ; 电导 通路 藕 合干 扰 主 要是 指 电 流 回路 上 期 运 行 中 电路 元 件 的没 有 及 时 更 新 造 成 的 的 阻碍 性干 扰 , 这种 干扰 是 由于 电流 形 成 的 运行效果 变更 , 或 者 由 于 晶体 管 与 其 他 配 接 点不 同 , 运 行 中 由于 多 回路 阻 抗 因素 产 生 对信号造成干扰 。 件配合 的工作噪声 ; 外 部 的 信 号 干 扰 噪 声 噪 声 , 主要是 系统运行外 部的因素影 响 , 包括 由 1. 4 数 据 采集 系统 软 件操 作造 成 的干 扰 于 运 行 过 程 中 的 处 理 不 当 引起 的 火 花 , 或 在 数据采 集系 统的操 作过程 中 , 软 件 者 由于 设 备 之 间产 生 的 电磁 信 号 干 扰 , 同 的 操 作 不 当 也 会 引 起 信 号 的 干 扰 , 如 数 据 时 外 界 产 生 的 任 何 电 磁 波 信 号 都 会 对 数据 算 法 的 不 合 理 因素 , 在 系 统 处 理 数 据 的 过 采 集 系统 运 行 造 成 影 响 , 干 扰 信 号 的 收 集 程 中 程 序 运 算 的 相 似 性 对 数 据 的 结 果 存 在 分析 , 如雷 电辐 射 等 。 … 定的误差性 , 因此 产 生 信 号 的 干 扰 , 对 最 1 . 2 干扰 信号 的影 响频 率 后的数据 处理和 动作运行 产生误导 。 在 数 在 数据 采集 系统的运行 过程 中 , 对 于 据 的 计 算 过 程 中 , 由于 计 算 设 备 的 计 算 精 干扰信 号的分析过 程发现 , 信 号 受 干 扰 的 度 问 题 , 产生 不 定 的 信 号 干 扰 问题 。 过 程 具 有 一 定 的规 律 性 , 例 如 通 常 会 有 一 成不变 的信号干扰 源 , 这 种 笃 定 的 信 号 干 2 提高数据采集系统信号抗干扰的有效 扰 主 要 是 由于 数 据 采 集 系 统 附 近 一 直 存 在 措施 较强的 电力设备运 行 , 造 成 干 扰 源 的 不 间 为提高 数据采 集 系统运行 的高效 性 , 断, 形 成 固定 干 扰 信 号 ; I 2 ] 还 会 出现 不 定 性 减 少 信 号 干 扰 性 , 要 不 断 加 强 信 号 抗 干 扰 的信号 干扰出现 , 这 种 信 号 干 扰 存 在 不 稳 措 施 , 提 高 整 体 工 作运 行效 率 , 促 进 经 济 效 定性和 不固定性 , 对 数 据 采集 的 影 响 间 歇 益 的 获 取 。 为 提 高 数 据 采 集 系 统 信 号 的 抗
机载数据采集系统抗干扰技术研究
ssi g d s r a c aa a q ii o y tm , n k st e d t c u st n s se mo e a c r t , tb e a dr l b e wh c a u r n it it b n e i d t c u st n s se a d ma e h a aa q ii o y tm r c u ae sa l n i l , ih c n g a a — n u n i i e a
工作 。
心 导 体 内 的 不 受 外 电 场 的影 响 的 原 理 , 做 屏 蔽 措 施 时 , 导 在 对 线 做 屏 蔽 时 要 尽 量 避 免 两 端 连 接 来 当 地 线 使 用 。 两 端 接 地 易 形 成 地 环 回路 , 而 产 生 地 环 电 流 , 在 屏 蔽 层 内产 生 电磁 场 , 进 会 使 被 屏 蔽 的 导 线 受 到 干 扰 。 好 的 屏 蔽 方 式 应 将 屏 蔽 层 的 单 点 接 地 来 屏 蔽 电 场 耦 合 干 扰 。
对SAR干扰效果的评估方法
S u yo au to eh d fJ mmi gEfe tt AR td n Ev la in M t o so a n f c oS
HAN o q a g 。 ,W U a a g Gu in 。 。 Xi o f n ,DAIDa h i a ,XI NG i i Sh— ,W ANG e s n q Xu — o g
m e ho . The lte n l de he e a u ton m eho as d o m a ng u lt nd x o t ds a t ri c u st v l a i t ds b e n i gi q a iy i e f SAR , t v l a i he e a u ton m e ho s d o h o b l y o a ge e e to t dsba e n t e pr ba ii ft r td t c in,a hee l to e h s b s d on i o m a in e r — t nd t vaua in m t od a e nf r to nt o
( .S h o o lcr ncS in ea d En i ern 1 c o l f E eto i c c n g n e ig,Nain lU ie st f D f r e T c n lg e t a nv ri o e e s eh oo y, o y i C a g h 1 0 3 h n ; 2 n t6 8 2o A,L o a g 4 1 0 ,C i a h n s a 4 0 7 ,C ia .U i 3 9 fPL uy n 7 0 3 hn )
评 估 对 电 子 对抗 设 备 的 研 制 、 验 乃 至 实战 都 十 分 重要 。 首 先将 现 有 评 估 方 法 划 分 为 主 观 评 估 方 法 和 客 观 试
数据采集系统设计中的抗干扰性能研究
数据采集系统设计中的抗干扰性能研究数据采集系统设计中的抗干扰性能是指系统在面对各种外部干扰时能够保持正常工作的能力。
在数据采集过程中,数据传输的可靠性和稳定性是非常重要的,而抗干扰性能的研究则是确保数据采集系统能够在复杂环境下正常运行的关键因素之一。
首先,为了提高数据采集系统的抗干扰性能,我们需要从硬件设备方面入手。
在电路设计阶段,可以采用屏蔽技术和滤波器设计来抑制外部电磁干扰。
例如,通过合理设计地线和屏蔽罩,可以有效减少信号的干扰和噪声;同时,在设计电源管理电路时,选择高品质的电容器和稳压器也可以提高系统的稳定性。
其次,在软件设计方面,我们可以采用一些方法来提高数据采集系统的抗干扰性能。
一种常见的方法是使用差分信号传输技术,通过对正负两路信号进行计算,可以有效抵抗共模干扰,提高系统的抗干扰能力。
此外,引入冗余校验码、CRC 校验等技术来检测和纠正数据传输过程中的错误,也可以提高系统的可靠性。
另外,在软硬件结合的设计中,还可以通过降低系统的采样率、增加通道数、提高分辨率等手段来提高系统的信噪比,从而抑制干扰的影响。
同时,合理设计信号传输路径,避免干扰源直接接近系统,也可以有效提高系统的抗干扰性能。
最后,在实际应用中,我们还可以通过场地规划、信号线路布置、绝缘和地线连接等方法来减少外部干扰对系统的影响。
例如,在工业环境中,可以根据设备的工作原理和周围环境情况,采取合适的防护措施来减少干扰源对系统的影响。
综上所述,数据采集系统设计中的抗干扰性能研究是一个全方位的工作,需要从硬件设备、软件设计、信号传输路径等多个方面综合考虑。
通过合理的设计和优化,可以提高系统的稳定性和可靠性,确保数据采集系统在复杂环境下正常运行,为数据采集工作提供可靠的支持和保障。
瞬变电磁数据采集抗干扰措施评价方法
瞬变电磁数据采集抗干扰措施评价方法武军杰;王兴春;邓晓红;吕国印;张杰;杨毅【摘要】在煤田、矿区开展TEM勘查工作时,往往采取加大发射电流和发射面积、增加重复观测次数、迭加次数等抗干扰措施来获得符合要求的原始数据。
为确定所采取抗干扰措施的有效性,建立相应的评价指标具有重要指导意义。
为此,提出了TEM信噪比曲线的定义与统计方法,并提出用信噪比曲线评价抗干扰措施的有效性,认为信噪比大小变化能够真实反映原始数据的质量好坏及抗干扰措施是否有效。
通过对矿区采取抗干扰措施后的实测数据进行统计分析,获得了不同措施下的信噪比资料。
结果表明,本方法所得的信噪比参数易于统计,能够合理、有效地反应原始数据的质量以及抗干扰措施的应用效果。
【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2012(036)B10【总页数】5页(P40-44)【关键词】瞬变电磁法;信噪比;抗干扰措施;煤田勘查【作者】武军杰;王兴春;邓晓红;吕国印;张杰;杨毅【作者单位】中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】P631在煤田、矿山开展电磁法勘查工作时,往往面临严重的电磁干扰。
矿区电磁干扰并不是某个单独电磁干扰源影响所致,而是众多电磁干扰源共同作用的结果。
不采取针对性的抗干扰措施难以获得合格的符合规范要求的原始数据。
在瞬变电磁法中,对抗干扰的研究主要包括三类,即在仪器研制、野外数据采集以及数据处理三个阶段中采取相应的措施。
在TEM仪器研制过程中,针对涉及的干扰类型,通常采取程控天线法、随机双极性采样法[1]和TEM信号同步采集及实时处理算法[2-3]。
在数据采集中,根据周期性噪声在瞬变电磁测量中的特点, 提出通过适量调整发射周期的办法来消除野外周期性噪声[4]。
在矿山强干扰环境下,应用强场源TEM测量仪器,采用双发射信号同步叠加增大发射磁矩,即通过增大发射电流和合理选择发射回线边长,来提高瞬变信号晚延时的信噪比,从而提高有效勘探深度[5]。
如何识别和应对数据分析中的干扰因素
如何识别和应对数据分析中的干扰因素数据分析在当今社会中扮演着重要的角色,它帮助企业做出决策、优化运营,并提供了深入了解市场和消费者的洞察。
然而,数据分析过程中存在着许多干扰因素,这些因素可能会导致分析结果的失真或误导。
因此,识别和应对这些干扰因素是非常重要的。
首先,数据采集过程中可能存在的干扰因素需要引起我们的注意。
数据采集是数据分析的基础,如果数据采集过程中存在偏差或错误,那么分析结果将会受到影响。
例如,在调查问卷设计中,问题的表述可能会引导受访者的回答,从而导致结果的偏差。
为了识别和应对这些干扰因素,我们需要仔细设计问卷,避免引导性问题,并确保样本的代表性。
其次,数据质量是影响数据分析结果的重要因素之一。
数据质量包括数据的准确性、完整性和一致性。
如果数据存在错误、遗漏或不一致,那么分析结果将会受到干扰。
为了应对这些干扰因素,我们需要对数据进行清洗和校验。
清洗数据包括删除重复数据、修正错误数据和填补缺失数据。
校验数据包括检查数据的一致性和逻辑性,确保数据的准确性和可靠性。
此外,选择适当的统计方法和模型也是识别和应对数据分析中干扰因素的重要步骤。
不同的统计方法和模型适用于不同的数据类型和分析目的。
如果选择了不适当的方法或模型,分析结果可能会产生偏差或误导。
因此,我们需要在进行数据分析之前,对数据的特征和分析目的进行充分的了解,选择合适的统计方法和模型。
此外,数据分析过程中人为因素的干扰也需要引起我们的重视。
人为因素包括主观偏见、个人经验和意识形态等。
这些因素可能会导致分析结果的失真或误导。
为了应对这些干扰因素,我们需要保持客观和中立的态度,在数据分析过程中避免主观偏见的影响。
此外,多角度的观察和分析也可以帮助我们减少人为因素的干扰。
最后,数据分析中的时间因素也是一个重要的干扰因素。
数据的收集和分析往往需要一定的时间,而在这个过程中,市场和环境可能会发生变化,导致分析结果的失效。
为了应对这个干扰因素,我们需要尽量缩短数据收集和分析的时间,并及时更新分析结果。
干扰采样,致使监测数据严重失真的标准
干扰采样,致使监测数据严重失真的标准标题:深度探讨干扰采样以及其对监测数据的严重失真近年来,随着科技的发展和应用场景的不断扩大,监测数据的质量和准确性变得越发重要。
然而,干扰采样作为一种常见的数据失真现象,却经常被忽视。
本文将从干扰采样的概念、原因、影响以及解决方法等方面进行全面评估,帮助读者更深入地理解这一问题。
一、干扰采样的概念及原因1. 干扰采样的定义干扰采样是指在监测或实验过程中,外部因素对数据采集过程产生的影响,从而导致数据质量遭到破坏或失真的现象。
2. 干扰采样的原因干扰采样的原因多种多样,主要包括环境因素、设备故障、人为操作错误等。
当外部因素进入数据采集环节时,往往会对监测数据产生干扰,最终导致数据的失真。
二、干扰采样对监测数据的影响1. 数据质量下降干扰采样的存在将导致监测数据的准确性受到影响,从而使得数据质量下降。
这将对后续的数据分析和决策产生严重的影响。
2. 数据失真干扰采样不仅影响数据的准确性,还会导致数据的失真,使得监测结果产生偏差,无法反映真实情况,严重影响决策的科学性和准确性。
三、解决干扰采样问题的方法1. 提高设备质量选择高质量的监测设备可以有效降低干扰采样的发生概率,确保数据采集的准确性和可靠性。
2. 优化监测环境减少外部环境对数据采集的干扰,比如采取隔离措施、优化监测布局等,可以有效降低干扰采样的发生。
3. 加强操作管理规范操作流程,强化人员培训,建立健全的数据采集管理制度,可以有效降低人为干扰采样的发生。
四、个人观点和理解干扰采样作为一种常见的监测失真现象,在实际应用中经常受到忽视。
我认为,加强对干扰采样问题的认识和重视,采取有效的解决措施,是保障监测数据准确性的关键。
只有在全面理解干扰采样的概念、原因和影响的基础上,才能有效地解决监测数据失真的问题。
总结回顾干扰采样是监测数据失真的重要原因之一,其存在严重影响数据的准确性和可信度。
为了解决干扰采样问题,需要从设备质量、监测环境、操作管理等方面入手,全面提升数据采集的可靠性和准确性。
数据链系统综合抗干扰性能评估方法研究
通信与网络数据链系统综合抗干扰性能评估方法研究马丽丽丨,孙志成打安巧静打董佳新打胡爱兰2(1.中国人民解放军63861部队,吉林白城137000;2.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所,北京100083)摘要:当前数据链抗干扰性能评估中,只单独讨论针对某种类型干扰的抗干扰情况,而缺乏对整个数据链系统综合抗干扰性能的评估,无法整体评估据据链。
建立了据据链指标层次结构模型,将综合抗干扰性能分解为多个指标,形成指标评估集,通过分析确定每个指标的权重。
针对该权重无法反映指标稀缺性特点,提出权重值自适应修正算法,对权重值进行修正,实现对据据链的综合抗干扰性能实施更加科学、可靠的评价。
关键词:据据链;综合抗干扰;层次模型;评价指标;权重修正中图分类号:TN919;E917文献标识码:A DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.201108中文引用格式:马丽丽,孙志成,安巧静,等.数据链系统综合抗干扰性能评估方法研究[J].电子技术应用,2021,47 (5):73-76,81.英文弓I用格式:Ma Lili,Sun Zhicheng,An Qiaojing,et al.Study of the comprehensive anti-jamming performance evaluation for data-link system[J].Application of Electronic Technique,2021,47(5):73-76,81.Study of the comprehensive anti-jamming performance evaluation for data-link systemMa Lili1,Sun Zhicheng1,An Qiaojing1,Dong Jiaxin1,Hu Ailan2(1.Unit63861,PLA,Baicheng137000,China;2.The6th Research Institute of China Electronics Corporation,Beijing100083,China)Abstract:At the present,evaluating the anti-j amming performance of data-link only aims the certain type of interference,but the comprehensive anti-jamming performance evaluation of the whole data-link system is scanty.So it cannot evaluate the data-link integrally.In this paper,the index hierarchical structure model of the data-link is established.The comprehensive anti-j amming performance is decomposed into multiple indexes,and then the index evaluation set is formed,the weight of each index is determined.In view of the fact that the weight cannot reflect the scarcity of indexes,an adaptive correction algorithm is proposed to correct the weight value,and then a more scientific and reliable evaluation of the comprehensive anti-interference performance for data-link is achieved. Key words:data-link;comprehensive anti-jamming;hierarchical model;evaluation index;weight correction0引言信息化条件下的联合作战中,数据链的突出作用越加明显,是基于信息系统的体系作战能力的力量倍增器[1],它集综合通信、导航和识别功能于一体,是一种高保密性、大容量、抗干扰、扩频/时分多址作的信息分发系统[2],为参战人员实时提供相关数据和完整的战场态势信息。
如何处理大尺度测绘数据中的噪声干扰问题
如何处理大尺度测绘数据中的噪声干扰问题大尺度测绘数据中的噪声干扰问题一直以来都是测绘研究中的重要挑战之一。
在现代科技迅猛发展的背景下,我们面临着大量、高精度的测绘数据,但同时也伴随着各种噪声干扰。
这些噪声干扰不仅会影响测绘数据的准确性,还会对相关应用产生不良影响。
因此,如何处理大尺度测绘数据中的噪声干扰问题成为一个亟待解决的难题。
首先,我们需要了解大尺度测绘数据中可能存在的噪声干扰类型。
在测绘过程中,由于环境、设备等因素的影响,数据中可能会包含随机噪声、系统噪声以及人为干扰等。
随机噪声是由于自然因素引起的,如气象条件变化、设备精度、测量误差等。
系统噪声是由于测绘设备的不完善引起的,如仪器的零位偏差、缺陷等。
而人为干扰则是由于人为操作不规范或错误引起的,例如测量员的操作不当、地形复杂等。
对于不同类型的噪声干扰,我们需要采取不同的处理方法。
其次,对于随机噪声,我们可以借助统计学方法进行处理。
例如,我们可以利用多次采样,通过求取平均值的方式消除测量误差。
此外,还可以采用滤波方法对数据进行处理,去除噪声的同时保留有效信息。
滤波方法有很多种,如中值滤波、高斯滤波、小波变换等。
选择合适的滤波方法,可以有效地减少随机噪声的影响。
对于系统噪声,我们需要在设备选择和校准方面下功夫。
首先,我们应该选择尽量精确且稳定的测绘设备进行测量,以降低系统噪声的产生。
其次,定期对测绘设备进行校准,及时发现和修正设备的偏差,以提高测量的准确性。
此外,还可以通过多次测量、均差检验等手段,对数据进行验证和筛选,去除系统噪声的影响。
而人为干扰的处理则需要在实地测量过程中加强控制和规范。
首先,我们需要加强测量员的培训和素质提升,使其能够正确操作测绘设备并熟练运用相关测量方法。
其次,针对地形复杂等情况,我们可以采用适当的测量技术,如激光测距、遥感测量等,减少人为干扰对测量结果的影响。
此外,还可以借助先进的数据处理和分析方法,进一步提高测量数据的准确性和精度。
数据采集系统抗干扰技术问题分析
数据采集系统抗干扰技术问题分析1.概述单片机控制的数据采集系统不仅要求有完善的记忆、存贮、识别和控制功能,如CPU、存储器、数字I/O输入和输出、串行接口、计数定时和实时操作系统,还要求对信号的处理、滤波、A/D和D/A变换器、驱动执行机构等,成为一个完整协调有特殊功能的工作系统。
然而在整个系统中,因其受到多方面的干扰,影响了系统的可靠性,为了保证系统在各种复杂的环境中长时间、安全、稳定的运行,必须解决好其一直存在的一个常见关键而又难以解决的问题———抗干扰问题。
在单片机控制系统中,干扰源主要来自来自两个方面:一是来自系统内部元器件在工作时产生的干扰,干扰信号通过地址线、电源线、信号线、分布电容和电感等传输,影响系统工作状态;二是来自系统外部其他电气设备产生的干扰,通过传导和辐射等途径影响微机控制系统和应用系统的正常工作。
为使单片机控制系统正常工作,在硬件和软件两方面均可采取一定抗干扰措施来提高系统的可靠性。
2.硬件抗干扰措施硬件抗技术适合于消除频率较高信号中的干扰,主要是抵抗空间辐射干扰,输入/输出通道干扰及供电系统的干扰。
2.1硬件看门狗技术使用硬件看门狗的主要目的是防止程序执行受到干扰,不能按正常流程执行的一种监视芯片。
所谓“看门狗”就是一个定时器,定时时间到,它就输出一个信号,使单片机复位。
所谓“谓狗”就是把定时器的计数值清除。
只要按时喂狗,定时器就不会到达定时时间,单片机就不会复位。
如果程序“跑飞”,或者进入死循环,不能按时喂狗,就会复位,使单片机重新开始工作。
2.2屏蔽技术屏蔽技术是利用金属材料对电磁波具有较好的吸收和反射能力来进行抗干扰的。
屏蔽一般分为3种:静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。
可以根据系统屏蔽的要求选用好的金属材料制成设备外壳,从根本上屏蔽外部的干扰信号。
另外根据导线之间电耦合、磁耦合及电磁耦合产生相互干扰的机理,在仪器布线方面应做到:强电的缆线必须单独走桥架,绝对不能和信号线挨在一起;努力使强电线缆与弱电信号线正交;不能避开的平行走线,应保持强电缆线与弱信号线的距离。
数据采集系统中常见的干扰源和数字滤波方法的概述
数据采集系统中常见的干扰源和数字滤波方法的概述王韬;涂标【摘要】在许多工业控制场合,对数据采集与处理系统的扰干扰能力有很高的要求.因此,抗干扰设计成为许多工业控制系统中不可或缺的重要环节.要提高采集数据的精度,使干扰的影响降到最低,就必须了解系统中干扰的主要来源,掌握常用的软、硬件抗干扰方法.文章对常见的干扰源做了系统性的分类划分,并讨论了数据采集系统中常用的数字滤波方法在抗干扰处理方面的应用.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】3页(P47-49)【关键词】数据采集与处理;抗干扰;数字滤波【作者】王韬;涂标【作者单位】郑州大学物理工程学院,河南郑州 450001;郑州大学物理工程学院,河南郑州 450001【正文语种】中文在计算机技术、传感器技术、电磁兼容技术和信息技术飞速发展的今天,许多工业控制场合都存在着数据采集与处理系统的应用。
但由于恶劣的工作环境、系统噪声和被测参数信号微弱等因素的存在,数据采集系统往往不能如实地反映被测对象的真实情况[1-3]。
因此,在数据采集系统的抗干扰设计之前,首先要了解数据采集与处理系统中常见的几种干扰源[4-6],其次在实际设计中还需要设计人员从软件和硬件两个方面来考虑改进方法。
软件抗干扰中的数字滤波具有简单、灵活、耗费低等特点在抗干扰系统中得到了广泛地应用。
本文将详细、系统地分析和总结常见的干扰源,介绍软件抗干扰中的几种常见的数字滤波方法[7-8],并提供其中一些的C语言程序样例。
来自数据采集与处理系统工作环境的干扰源有很多,下面将从不同的角度,按其各自的特点对其进行分类。
1.1 以干扰来源划分(1)内部干扰:系统内部电子电路产生的各种干扰,如内部线路布局工艺不妥引起的噪声干扰,元器件、线路的老化引起的参数变化,放大电路正反馈引起的自激振荡,金属件装置松动和电路动作时的脉冲干扰等。
(2)外部干扰:外界进入系统内的各种干扰。
数据采集与处理技术_抗干扰
样
保
A/D
持
隔离电源
光电隔离
计 算 机 总 线
地址译 码及选 通控制
图14-15 数据采集系统的隔离
数据采集与处理技术
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8.3 模拟信号输入通道的抗干扰 2. 采用滤波器滤除干扰
什么是〞滤波〞 ?
滤波 -- 只允许某一频带信号通过。
数据采集与处理技术
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8.3 模拟信号输入通道的抗干扰
注意: 特别适用于抑制经导线传导耦合到 电路中的噪声干扰。
从干扰信 号关系分
差模干扰 — 干扰信号与被测信 号串联产生的干扰
共模干扰 — 在信号地与仪器地 之间产生的干扰
数据采集与处理技术
9
8.1 数据采集系统中常见的干扰
US f
UN ~
A
USN
数据采集
电路
E
(a)
= USN US + UN
US
A
数据
S-
采集 电路
B
~N
信号地
E
仪器地
F
信号电压 共模干扰后的采样信号电压
数据采集与处理技术
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8.2 供电系统的抗干扰
采用交流稳压器
作用:用来保证交流供电的稳定性,防止 交流电源的过压或欠压。
注意:在具体使用时,应保证 有一定的功率储备。
数据采集与处理技术
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8.2 供电系统的抗干扰 系统分别供电 目的:阻止压器
分布参 数衰减
式中 L— 单位长度上的电感 C— 单位长度上的电容
数据采集与处理技术
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8.3 模拟信号输入通道的抗干扰
脉冲信号波在长线上引起的反射
X =0
Z0
数据采集系统的抗干扰技术
φ
R C
输入 接口 电路
Z
~
UCM
三、采用浮臵措施抑制干扰
浮臵--指数据采集电路的模拟信号地不接机壳或大地。对于被浮臵的数 据采集系统,数据采集电器机壳或大地之间无直流联系。 Notes: ① 浮臵的目的是为了阻断干扰电流的通路。 ② 数据采集系统被浮臵后,明显加大了系统信号放大器公共地与地(或 ︳ 机壳)之间的阻抗。因此,大大减小共模干扰电流。 ③ 浮臵同样能抑制直流共模干扰。 ④ 只有在对电路要求高,并采用多层屏蔽的条件下,才采用浮臵技术。 ⑤ 采集电路的浮臵应该包括该电路的供电电源,即这种浮臵采集电路的 ︳ 供电系统应该是单独的浮臵供电系统,否则浮臵将无效。
四、长线传输的抗干扰措施
在长线传输信号时,除因空间感应引入的干扰外,还会因传输线两端阻抗 不匹配而出现信号在传输线上反射的现象,并可能在短时间内多次反射。多次 反射会形成非耦合性的干扰,使信号波发生畸变。 因此,在用长线传输信号时,抗干扰的重点应是防止和抑制非耦合性(反 射畸变)干扰。从技术上讲,主要解决两个问题:阻抗匹配、长线驱动。 1、长线干扰的特点 (1)长线的定义--Lmax = tτV / n tτ--系统所用逻辑电路器件或组件的上升时间; V --速度,取V = 2.5×108 m/s n --经验数据,一般取n = 4。 (2)长线传输信号时遇到的问题 ①对信号的传输速度有延迟。单位长度上传输延迟为:架空单线3.3 ns/m; 双绞线5 ns/m;同轴电缆6 ns/m; ②高速的信号脉冲波在传输过程中会产生畸变和衰减,引起非耦合性干扰。 ③长线传输易受到外界和其他传输线的干扰。 (3)长线的波阻抗Z0 长线由于存在↗寄生电容C寄(用电容/单位长度表示) 长线的波阻抗 ↘寄生电感L寄(用电感/单位长度表示) Z RC
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2003年5月安徽教育学院学报M ay.2003第21卷第3期Journal of Anhui Institute of EducationVol.21No.3[收稿日期] 2002-12-10[第一作者简介] 陈月明(1964-),男,安徽宿松人,安徽医科大学物理教研室讲师。
关于数据采集系统中干扰指标评价方法的探讨陈月明1,周自斌2(1.安徽医科大学物理教研室,安徽合肥230032;2.安徽经济管理学院计算中心,安徽合肥230059) [摘 要]根据数据采集系统的特点和噪声的随机特征,对抗干扰指标的评价方法提出了一种较稳定的评价模型,并通过实验证明了其具有较好的重复性和较高的分辨力。
[关键词]数据采集;标准差;评价方法;噪声 [中图分类号]O422.8 [文献标识码]A [文章编号]1001-5116(2003)03-0027-03 在测量技术上,数据采集系统正起着越来越重要的作用。
它具有速度快、精度高、读数准确,可以对得到的数据进行输出、打印或及时处理等优点[1]。
但是,由于数据采集系统是由大量的电子元件构成的,其抗干扰指标是关系到测量精度的重要因素,解决这一指标的评价问题是一个非常重要的课题。
在数据采集系统中,噪声主要为量化噪声(对大信号测量)或随机噪声(对微弱信号测量);干扰指标则涉及其共模抑制比、通道间串扰等。
但无论是随机噪声的评价,还是干扰特性的评价则都面临着怎样有效地将微弱的噪声及干扰信息准确可靠地描述出来,怎样才能得到适当的噪声水平、合理的共模抑制比等。
我们利用一般干扰指标的评价方法对数据采集系统中的干扰特性进行评价后,发现这一评价存在一些问题,并针对数据采集系统和随机噪声描述上的特点,寻求了一种比较稳定的抗干扰指标的评价方法,通过检验确定这一评价方法较合理。
1 噪声及干扰指标的评价方法和特点在数据采集系统中,人们对噪声及干扰的评价一般关心的问题是:Ⅰ、怎样有效地描述噪声及抗干扰的水平及其水平的微小变化,以便于同一类及不同设备之间干扰特性的横向比较。
Ⅱ、怎样使得评价结果具有较好的重复性。
Ⅲ、怎样使得评价结果限定条件较小。
目前测量系统干扰指标评价中使用的方法主要有两类[2]:最大值读取法和线性模型化方法。
然而,最大值读取法所得结果随机性较大,重复性差;线性模型化方法具有较好的重复性,但它是建立在线性传递的假设上的,即直流干扰信号只造成直流干扰效果,交流干扰源只造成交流干扰效果。
这两种方法,在实际应用中均存在较明显的局限性和不足,这在数据采集系统的干扰特性评价中表现尤为突出。
因此,这就需要我们使用新的干扰评价模型,以求得进行数据采集系统干扰特性的准确评价。
就输入输出宏观输特性而言,数据采集系统是一种线性测量系统。
但就其量化误差的信号幅度上,它又表现为非线性传递特征[3]。
然而,各类噪声信号在其设计和制作技术上,都要受到严格抑制,因而其幅度一般都较小,其传递特性也多为非线性特性,并不完全是线性化模型方式。
我们知道:每一种干扰源,可能同时产生直流干扰和交流干扰效果。
然而,每一数据采集系统,都存在着本机噪声,任何噪声干扰的测量结果,都会含有其本机噪声的作用。
因此,同时考虑干扰源产生的直流干扰、交流干扰效果和本机噪声除去的抗干扰指标的模型,才是比较全面的、准确的模型,其评价才是正确的。
下面我们在讨论中仅考虑随机噪声。
2 随机噪声的特征及其描述在测量过程中,噪声具有随机性,其幅度值随时间无规则地变化,很难实际上也根本不存在一个确定的最大值,通常,只能确定其值在某一范围内的变化概率,因而用“最大值”评价噪声时,具有一定的随机性。
很多情况下其评价结果的重复性较差,评价结果变化较大。
然而,其平均值和标准差具有平均特征和确定性,因而,使用平均值或标准差来衡量噪声的27水平特性,比用“最大值”来评价噪声应具有更好的重复性和准确性。
通常,人们评价噪声都使用有限长的采样序列,序列越长,获得更大噪声的结果可能性变大。
也就是说:数据序列长度将对“最大值”评价噪声的结果有影响。
但我们知道:数据序列长度足够长以后,其长度的变化,对其平均值或标准差将没有明显的影响,也就是说:将不会影响用其平均值或标准差来衡量噪声的评价结果。
然而,在数字化测量过程中,测量结果都具有量化特征,由于噪声与信号相比,其大小是很微弱的。
因此,当噪声的幅度变化量小于量化单位时,噪声量化后的“最大值”则不变,这样就无法准确地分辨噪声及其变化;但是,使用其平均值或标准差来衡量噪声水平,可获得更好的分辨能力。
下面我们通过对模拟零平均值正态噪声经量化后的描述方法的实验来证明这一结论。
实验过程为:用计算机生成零平均值,并且标准差可以变化的正态噪声,设经过量化后的噪声序列为X i(i=1,…,n)。
对该噪声序列的平均值、范围值和标准差进行计算[4,5],可得:平均值为:X=1n2ni=1X i(1)标准差为:s=1n-12(X-X i)21/2(2)最大值和最小值分别为:X max=max(X i)i=1,…,n; X min=min(X i)i=1,…,n范围值为:R=X max-X min(3)假设噪声是有效值为E的正弦交流共模干扰信号造成的,设其噪声标准差为s0则:共模抑制比为:C0=20×1g(E/s0)(4)若用实测噪声范围值计算,则共模抑制比为:C1=20×1g(2×1.414×E/R)(5)若用实测噪声标准差计算,则共模抑制比为:C2=20×1g(E/s)(6)实验数据及计算结果如表1和表2所示。
在整个实验过程中,噪声的有效值为E=70.7214mV,噪声标准差s0为1mV。
表1 量化后正态噪声的范围值和标准差与数据个数变化的重复特性数据个数n 最大值Xmax最小值Xmin范围值R平均值X噪声标准差实测值s共模抑制比Co共模抑制比C1共模抑制化C23012.898- 2.548 5.4460.025120.958336.99131.29937.361 50 3.147- 2.761 5.9080.034830.939036.99130.59237.534 80 2.985- 3.126 6.1110.015790.923636.99130.29837.681 100 3.472- 3.8547.326-0.025970.989136.99128.72337.086 300 3.811- 3.6297.4400.020010.928436.99128.58937.636 500 4.015- 4.1988.213-0.025310.939136.99127.73137.537 800 4.135- 3.8768.011-0.012930.998136.99127.94737.008 1000 4.542- 4.8139.355-0.023980.986136.99126.60037.113 3000 4.972- 4.7289.7000.010920.976536.99126.28537.200 5000 4.546- 4.6089.154-0.018230.944536.99126.78837.487 8000 4.859- 4.0838.9420.024960.979836.99126.99237.168 从表1可以得到如下结论:第一、噪声的最大值、标准差、范围值和平均值都有一定程度的离散性,但是,对评价噪声比较重要的范围值与标准差两者比较起来,噪声标准差的重复性要好得多。
因而由其计算得到的抗干扰指标C2具有良好的重复性;而范围值的离散性较大,由其计算得到的抗干扰指标C1的重复性不够好。
第二、噪声序列的数据个数对噪声的范围值影响较大,而对噪声标准差的影响很小。
28表2 量化后正态噪声的范围和标准差的变化情况标准差s0最大值Xmax最小值Xmin范围值R平均值X噪声标准差实测值s共模抑制比C0共模抑制比C1共模抑制比C20.035480.09896-0.098620.19758-0.00010160.0366265.99160.10665.717 0.037620.09896-0.098620.197580.00009860.0393465.48360.10665.094 0.042410.09896-0.156600.25556-0.00011120.0418065.44257.87164.568 0.040820.15652-0.156580.31310-0.00009980.0400264.77456.10764.946 0.045680.15660-0.156600.313200.00009790.0461663.79756.10463.706 0.046670.15652-0.156580.313100.00010020.0477863.61056.10763.406 0.048060.15662-0.156580.313200.00009810.0488463.35556.10463.216 0.048950.154660-0.156500.313100.00009620.0490163.19656.10763.185 0.050180.15650-0.156500.313000.00010180.0510262.98056.11062.836 0.054190.15650-0.261200.417700.00024320.0568363.31353.60361.900 0.055480.26160-0.261000.522600.00010130.0570862.10851.65761.861 0.057820.26160-0.261800.52340-0.00010980.0583261.75051.64461.675 0.060060.26160-0.261000.522600.00009870.0611261.41951.56761.267 0.063890.26160-0.223800.48540-0.00010460.0650660.88252.29960.723由表2可知:噪声序列的标准差变化对噪声的范围值影响较大,由其计算得到的抗干扰指标C1的重要性不够好,具有较差的分辨力;而由标准差计算得到的抗干扰指标C2具有良好的重复性,因而,具有更高的分辨力。
综上所述,我们可以得到如下结果:由于噪声干扰具有随机特征,用噪声序列的标准差描述噪声,比用噪声序列的范围值来描述噪声,具有更好的重复性、更高的分辨力,且对数据个数的要求较低。
3 数据采集系统中抗干扰特性的评价综合上面所述噪声干扰特征及其讨论结果,我们可以得到如下数据采集系统中噪声干扰指标的评价方法。