Интернет, компьютеры, софт и прочий Hi-Tech

Подписаться через RSS2Email.ru

Начало этой статьи доступно по ссылке «Методы повышения помехоустойчивости систем»:

Представьте себе, внедрили инженеры, скажем, интеллектуальную сенсорную систему автоматизированного управления какими-нибудь производственными процессами. Или поставили базовую станцию и обеспечили мобильную связь. Не так уж важно, что именно обустроили. Всё равно на любое оборудование будут воздействовать помехи. Сенсоры начнут передавать данные, не соответствующие реальной обстановке, а связь окажется ненадёжной. В общем, с помехами необходимо как-то бороться. »»» Читать полностью

Методы повышения помехоустойчивости систем. Часть 2

Способ третий: экранирование и заземление

Разумеется, невозможно осуществить заземление всех сенсоров, датчиков и приёмно-передающих устройств, особенно портативных. Поэтому тут уж как получится. А вот с экранированием дела обстоят проще.

Как минимум, непременному экранированию подлежат кабели каналов связи, начиная от шнуров для соединения USB-портов и «витых пар», втыкаемых в сетевые карты компьютеров. Конструктивно сие осуществляется в виде металлической оплётки вокруг изолированных проводников. Сверху на всё это натягивается ещё один слой изоляции — вот и получается настоящий кабель.

Такая защита более менее эффективна хотя бы против высокочастотных помех. В смысле, тех помех, чьи частоты измеряются мегагерцами. Потому что возникает так называемый поверхностный эффект: индукционный ток стекает по поверхности первого попавшегося проводника (а первой попадётся оплётка) и внутрь кабеля почти не проникает.

Следует отметить, что никакие меры не помогут, если линию связи проложить рядом с высоковольтным силовым кабелем, трансформатором, электродвигателем и тому подобным источником электромагнитного загрязнения окружающей среды.

Способ четвёртый: фильтрация

Рассмотрим метод фильтрации так называемого белого шума — излучения в очень широком спектре частот с постоянной интенсивностью, вызываемого тепловым движением атомов и хаотичным смешением электромагнитных излучений. Транзисторы в микросхеме во время работы не могут не нагреваться хотя бы немного, вот и фонят. Это всё преобразовывается в шипение из динамиков и «снег» на экранах аналоговых телевизоров.

Значит, фильтр должен быть настроен не просто на широкую частотную полосу, а ещё и на определённую интенсивность шума (амплитуду оного). Иначе спектральное вычитание срежет и полезный сигнал, который, естественно, просто обязан быть сильнее данной помехи.

Касаемо случайных помех с непредсказуемой интенсивностью и частотным спектром, тут не всё так безоблачно (особенно в коммуникационных системах с широкими полосами пропускания). Но основной принцип выглядит примерно следующим образом: аппаратура изначально настроена на приём только сигнала с обусловленными характеристиками, а всё остальное замечать не должна.

То есть, фильтрация предусматривается изначально. Ну а когда параметры помех с этими самыми характеристиками совпадают, вот тут-то и наступает время ломать голову над дополнительными защитными средствами.

Способ пятый, самый эффективный

Самый эффективный способ чрезвычайно прост: нужно бороться против причин возникновения шума, а не только лишь с самими помехами. Конструировать устройства, которые не фонят, не вызывают паразитных гармоник, интерференции, соблюдают экологическую чистоту. (Да, индустриальный электромагнитный фон тоже относится к вопросам экологии.)

Простейший пример. Гетеродин радиоприёмника является генератором и излучает в окружающее пространство постоянно. Независимо от того, на какую волну осуществлена настройка. В FM-радио — на частотах 6,5 МГц или 10,7 МГц, в телевизорах — 38 МГц.

(По этому излучению, кстати, можно определить, не занимается ли кто-нибудь поблизости радиоперехватом — собственная аппаратура его выдаст. Но, конечно, не в городах, где приёмных устройств — тысячи, миллионы, по нескольку штук в каждой квартире.)

Такой фон безвреден для здоровья (и на том спасибо), но всё же добавляет в окружающее пространство свою порцию высокочастотных помех. Никого подобные вещи не волнуют? В том-то и заключается главная проблема.

Резюмируем

Итак, вкратце, основные методы повышения помехоустойчивости систем сводятся к:

  1. использованию экранирования и заземления;
  2. аппаратному или программному регулированию чистоты и целостности принимаемых данных;
  3. применению как можно более хитрых решений с модуляцией и прочим кодированием;
  4. реальной заботе о снижении уровня индустриальных помех.

Автор: vanilinkin, специально для xBB.uz, 30.12.2012


Предыдущие публикации:

Биржа долевых инвестиций SIMEX.

Последнее редактирование: 2013-01-02 01:46:34

Метки материала: системы, методы, помехоустойчивость, связь, телекоммуникации, информационно-коммуникационные технологии, электротехника и электроника, электросвязь, коммуникационные технологии, передача данных, радиотехника и электроника, помехи, электронные технологии

Оставьте, пожалуйста, свой комментарий к публикации

Представиться как     Антибот:
   

Просьба не постить мусор. Если вы хотите потестить xBB, воспользуйтесь кнопкой предварительного просмотра на панели инструментов xBBEditor-а.


© 2007-2017, Дмитрий Скоробогатов.
Разрешается воспроизводить, распространять и/или изменять материалы сайта
в соответствии с условиями GNU Free Documentation License,
версии 1.2 или любой более поздней версии, опубликованной FSF,
если только иное не указано в самих материалах.