2009 数据处理与抗干扰技术_3.pptVIP

第四章 数据处理与抗干扰技术 §4.2 抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.4 接地技术 §4.2.4 接地技术 §4.2.4 接地技术 §4.2.4 接地技术 §4.2.4 接地技术 §4.2.5 供电技术 §4.2.5 供电技术 §4.2.5 供电技术 §4.2.5 供电技术 §4.2.5 供电技术 要点总结 * * Computer Controlled Systems §4.1 数据处理技术 §4.2 抗干扰技术 要点总结 §4.2.1 干扰的来源和传播途径 §4.2.2 硬件抗干扰技术 §4.2.3 软件抗干扰技术 §4.2.4 接地技术 §4.2.5 供电技术 一、数字滤波技术 实质上它是一种程序滤波。 数字滤波克服了模拟滤波器的不足，它与模拟滤波器相比，有以下几个优点： 数字滤波是用程序实现的，可多个通道公用一个滤波程序； 不需要增加硬设备，所以可靠性高，稳定性好，不存在各个回路之间的阻抗匹配问题； 数字滤波可以对很低的频率进行滤波； 数字滤波器可根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便、功能强的特点。 1、 程序判断滤波方法 （1）限幅滤波—消除幅度较大的尖峰干扰 （2）限速滤波—消除高频干扰 2、中值滤波方法 这种滤波法是将被测参数连续采样N次(一般N取奇数)，然后把采样值按大小顺序排列，再取中间值作为本次的采样值。消除脉冲性质的干扰。 3、算术平均滤波 4、加权平均滤波 流量： 压力： 5、 一阶滞后滤波（惯性滤波方法） 慢速随机变量，短时间内连续采样 X(s) R C U(s) 令 6、 复合数字滤波 复合滤波就是把两种以上的滤波方法结合起来使用。例如把中值滤波的思想与算术平均的方法结合起来，就是一种常用的复合滤波法。具体方法是首先将采样值按大小排队，去掉最大和最小的，然后再把剩下的取平均值。这样显然比单纯的平均值滤波的效果要好。 7、 各种滤波方法比较 变化比较缓慢的参数、温度，可采用程序判断滤波或一阶滞后滤波。 变化比较快的脉动参数如压力、流量可采用算术平均法或加权平均滤波法。 对脉冲干扰采用中值滤波。 对要求较高的，可采用复合滤波法。 二、输入/输出软件抗干扰措施 1、开关量(数字量)信号输入抗干扰措施  对于开关量的输入，为了确保信息准确无误，在软件上可采取多次读取的方法(至少读两次)，认为无误后再行输入。 2、开关量(数字量)信号输出抗干扰措施 当计算机输出开关量控制闸门、料斗等执行机构动作时，为了防止这些执行机构由于外界干扰而误动作，比如已关的闸门、料斗可能中途打开；已开的闸门、料斗可能中途突然关闭。对于这些误动作，可以在应用程序中每隔一段时间(比如几个ms)发出一次输出命令，不断地关闭闸门或者开闸门。这样，就可以较好地消除由于扰动而引起的误动作(开或关)。 三、软件冗余技术 1、数据冗余 数据冗余就是将要保护的原始数据在另外两个区域同时存放，建立两个备份，当原始数据块被破坏时，用备份数据块去修复。备份数据的存放地址应远离原始的存放地址以免被同时破坏。数据区也不要靠近栈区，以防止万一堆栈溢出而冲掉数据。 2、指令冗余 当CPU受到干扰后，往往将一些操作数当作指令码来执行，引起程序混乱。当程序弹飞到某一单字节指令上时，便自动纳入正轨。当弹飞到某一双字节指令上时，有可能落到其操作数上，从而继续出错。当程序弹飞到三字节指令上时，因它有两个操作数，继续出错的机会更大。因此，我们应多采用单字节指令，并在关键的地方人为地插入一些单字节指令(NOP)或将有效单字节指令重复书写，这便是指令冗余。 四、程序运行失常的软件抗干扰 1、设置软件陷阱 当干扰导致程序计数器PC值混乱时，可能造成CPU离开正确的指令顺序而跑飞到非程序区去执行一些无意义地址中的内容，或进入数据区，把数据当作操作码来执行，使整个工作紊乱，系统失控。针对这种情况，可以在非程序区设置陷阱，一旦程序飞到非程序区，很快进入陷阱