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1、测控系统干扰成因及其抑制ok3atedMeasurementAndControl)系统(简称测控系统)是一门新兴技术,它是自动化控制技术、计算机科学、微电子技术和通信技术有机结合、综合发展的产物。测控系统包含的内容十分广泛,它包括各种数据采集和处理系统、自动测量系统、生产过程控制系统、导弹与卫星的检测及发射控制系统等,广泛应用与航空/航天、核科学研究、工厂自动化、实验室自动测量和控制、以及办公自动化、商业自动化、家庭自动化等人类生活的各个领域[1]。今天,计算机已经大量进入各个工业部门。承担着在生产过程的控
2、制、监督和管理等任务。在工厂的控制室里,操作人员可以通过显示终端对生产过程进行监督和操作,键盘和显示屏幕代替了庞大的控制仪表盘以及大量的开关和按纽,控制室已变的越来越小,只需很少人就能完成对生产过程进行监督和操纵的任务。计算机可以实现复杂的数学分析计算,以便对生产过程实行更有效的控制。管理人员和工程师可以通过计算机测控系统获取大量的有关生产装置工作状态的信息和分析计算的结果,以便及时做出正确的决策,使生产装置更有效的发挥效能。又如,在航空和航天领域中,计算机测控系统已经代替了大量的测试仪器,担负着实验室、导
3、弹总装厂和发射场的各种测试及发射控制任务,使得测试和发射准备时间大大缩短,操作人员和特种车辆大量减少。发射场的指挥员在控制室或指挥车里就可以观察到导弹或卫星各系统的工作情况和各种参数,以便做出正确判断,对发射过程进行有效的控制。2现代测控技术的发展现代测控系统将机械、电气、计算机、通信和自动控制技术有机结合,它是自动化控制技术、计算机科学、微电子技术和通信技术的有机结合。一个现代测控系统往往包含成千上万个现场传感器、执行器,这些传感器、执行器通过智能控制节点实施现场监控。测控系统包含的内容十分广泛,它包括各
4、种数据采集和处理系统、自动测量系统、生产过程控制系统、导弹与卫星的检测及发射控制系统等。随着国民经济的迅速提高和社会生产的飞速发展,测控技术已广泛应用于科学技术、工业生产和国防等诸领域中。测控技术的现代化,已被公认为科学技术和生产现代化的重要条件和明显标志。在现代测控领域中,各种先进的测控技术、测控设备和远程通信手段层出不穷。目前应用比较广泛、技术比较成熟的远程测控系统主要有以下几大类[2]:2.1应用专线的远程测控系统对于测控距离较短、通信数据量大、通信频繁且实时性、可靠性和保密性要求都很高的远程分布式测
5、控系统,一般采用自行架设专线(如电缆)作为数据传输的通道。其系统组成框图如下图a所示:a.应用专线的远程测控系统2.2利用公用电话网的远程测控系统在通信不是很频繁、通信数据量较小、实时性和保密性要求不高的场合,可以租用公用电话网,采用拨号方式建立临时连接的方式来实现远程测控。其系统组成框图如下图b所示:b.利用公用电话网的远程测控系统2.3采用光纤通道的远程测控系统利用光缆传输测量与控制数据,可以充分发挥光缆传输的稳定性好、抗干扰能力强、传输容量大等优点。其系统组成框图如下图c所示:c.采用光纤通信的远程测
6、控系统2.4基于InterIntra的远程测控系统测控系统以计算机为中心、以网络为核心的特征日益明显。使用InterIntra的远程测控系统,人们从任何地点,在任何时刻获取到测量信息(或数据)的愿望成为现实。其系统组成框图如下图d所示:d.基于InterIntra的远程测控系统2.5基于无线通信的远程测控系统对于工作点多、通信距离远、环境恶劣且实时性和可靠性要求比较高的场合,可以利用无线电波来实现主控站与各个子站之间的数据通信,采用这种远程测控方式有利于解决复杂连线,无需铺设电缆或光缆,降低了环境成本。其系
7、统组成框图如下图e所示:e.基于无线通信的远程测控系统以下是我国目前航天测控系统基本框图:其工作的基本原理是:将各种信息先分别调制在不同频率的副载波上,然后相加共同调制到一个载波上发出;在接收端先对载波解调,然后用不同频率的滤波器将各副载波分开:解调各负载信号使得到发送时的原始信息[3]。以上各类测控技术在我国方兴未艾,并且将随着我国相关技术的发展而不断完善和成熟……由于各种原因,这些测控系统信号在传送过程中或多或少的会受到一定的干扰,其对测控系统的精确度及其稳定性起到了直接的影响作用,严重时甚至可使测控系
8、统瘫痪从而无法正常工作。因此,从系统的开发设计、制造、使用方式以及工作环境条件等各个方面看,都不得不优先考虑抗干扰问题。研究存在的干扰并对其进行抑制是研究测控技术的一个重要课题。测控系统设备内、外部各类干扰源发出干扰信号,经过耦合通道传送到感应设备上,这就是整个系统干扰的形成全过程。从干扰的全过程看,它可分为三个环节,称之为干扰系统的三要素,如图一所示。要想有效地抑制干扰,首要的是找到干扰的发源地,采取抑制发源处
