干擾信號

干擾信號

干擾信號(interfering signal),是指對有用信號的接收造成損傷的信號。信號是運載訊息的工具,是訊息的載體。從廣義上講,它包含光信號、聲信號和電信號等。

英文對照

undesired signal; interfering signal; interference signal;

解釋

V乙在對焊縫進行跟蹤時,由於坡口及板面狀況的不規則,有時會出現不正常的圖像,稱為干擾信號.計算機軟體應能對這些干擾信號進行識別判斷並採取相應的措施.

學術圖片

雷射脈衝波形(脈衝重複頻率10 kH z,1μs/d iv)和電壓脈衝干擾信號

干擾信號干擾信號

信號解釋

信號是運載訊息工具,是訊息的載體。從廣義上講,它包含光信號、聲信號電信號等。例如,古代人利用點燃烽火台而產生的滾滾狼煙,向遠方軍隊傳遞敵人入侵的訊息,這屬於光信號;當我們說話時,聲波傳遞到他人的耳朵,使他人了解我們的意圖,這屬於聲信號;遨遊太空的各種無線電波、四通八達的電話網中的電流等,都可以用來向遠方表達各種訊息,這屬電信號。人們通過對光、聲、電信號進行接收,才知道對方要表達的訊息。

模擬信號是傳播能量的一種形式,它指的是在時間上連續的(不間斷),數值幅度大小也是連續不問斷變化的信號(傳統的音頻信號、視頻信號)。如聲波使它經過的媒體產生振動,可以以頻率(以每秒的周期數或赫茲(Hz)為單位)測量聲波。通過將二進制數表示為電脈衝(其中每個脈衝是一個信號元素)使數位訊號通過媒體傳輸。線路上的電壓在高低狀態之間變化。例如,可以採用高電平傳輸二進制的1,採用低電平傳輸二進制的0。頻寬是指每秒通過鏈路傳輸位數的術語。

圖s-3描述了模擬和數位訊號,其中模擬信號與數位訊號等效。

在長距離傳輸時,信號由於衰減、噪聲和導線束中其他導線的干擾而退化。模擬信號可以周期性地加以放大,但是如果信號受到噪聲破壞,則放大的是失真信號。相比而言,由於可以很容易地從噪聲中提取數位訊號並重發,所以長距離傳輸數位訊號更可靠。

信號編碼方案

數字數據傳輸利用PCM數字信道傳輸數據信號,首先要解決的問題是數據信號如何進入PCM話 路的問題。主要通過兩種方式:同步方式和異步方式。

同步方式利用PCM數字信道傳輸數據,如果數據信號與數字端局的時鐘是同步的,這時,數據終端輸出的數據信號是受PCM信道時鐘控制的,因此只需對數據信號進行多路化處理即可。這裡數據終端設備處於受控制的從屬地位,因此靈活性差。

如果數據信號與數據端局時鐘是異步的,這時數據信號可採用填充方式復用到64kbit/s的集合信號,這就是異步方式。

如上所述,數字數據藉助於電脈衝傳輸。一一對應使用單脈衝表示一個位。它的效率是非常低的,因此已經開發了多種編碼方案以使用電脈衝更高效地傳輸數字數據。結果大大提高了吞吐量。

這與使用旗語傳送訊息的情況相類似。比如說“信號旗升起”表示1,“信號旗降下”表示O。一種更有效的編碼方案是“只在出現二進制1時升起或降下信號旗”。例如,如果信號旗已經舉起,則把 它降下來。不管信號旗是舉起還是降下,它的運動才是指示器。這種方法還需要某種類型的定時(例如,每秒傳送一位)。因此,在第一秒,信號旗升起

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圖S-3 AM和FM對數位訊號的表達 (假設它原來是降下的)以表示1。然後再維持升起兩秒鐘(兩個為0的位),然後在第四秒降下以表示改變到為1的位。

對於數字設備,接收器必須具有某種方法能夠知道數據流中位元組的起始和結束。在異步通信中,位元組邊界由起始和停止位指示。在同步通信中,定時機制幫助傳送器和接收器處於同步狀態。同步信號可以占有一個單獨的信道,但更經常的是直接集成到信號中。

下面介紹幾種信令和編碼方案並以圖S-4說明。圖中示出的是0100110001位序列。目的是傳儘可能多的信號,使用低電平以減少長距離衰減的影響,並在信號中直接提供同步機制。前幾個例子表示基本的信號,但很少在實際中套用。

單極性 單極性碼有電壓表示1,無電壓表示O。沒有特殊的編碼。單極性碼會累積直流分量。

雙極性 雙極性碼中正電壓表示1,負電壓表示0。該方案降低了功率要求並減小了高電平衰減。雙極性碼的直流分量則大大減少,從而有利於傳輸。 RZ (歸零制) 歸零碼的電壓狀態在某個信號狀態後返回到零。歸零碼的脈衝較窄,根據脈衝寬度與傳輸頻頻寬度成反比的關係,因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。

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NRZI(按1反相不歸零制) NRZI編碼中不論電平是高還是低,都不代表二進制的1和0。而是電壓變化表示二進制的1。如果沒有電壓變化,則下一位是0;如果有電壓變化,則下一位是1。不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結束和另一位的開始,需要用某種方法使傳送器和接收器之間進行定時或同步。NRZI用於較慢的RS—232串列通信硬碟驅動器上的數據存儲中。在同步鏈路上,長串的連續位(可能數千個0)會出現問題。接收器可能會失去同步,不能檢測到連續串中0的正確個數。另一問題是長串的0表現為直流,它不能通過某些電氣部件。Manchester編碼和其他方案通過增加時鐘信號解決了這些問題。

Manchester(曼徹斯特) 在曼徹斯特編碼中,每一位的中間有一跳變,位中間的跳變既作時鐘信號,又作數據信號;從高到低跳變表示"1",從低到高跳變表示"0"。這給接收器提供了可以與之保持同步的定時信號。曼徹斯特編碼常用在LAN上。

電磁輻射干擾

a、信號傳輸過程中電磁輻射干擾的形成和解決辦法
對於視頻干擾,主要從干擾方式出發進行探討;音頻信號由於波長較大,通信大樓的禁止作用更為明顯,相比而言,輻射方式干擾可忽略不計。
b、傳輸線消除外部電磁干擾的原理
如果將電纜埋在地下,或採用鉛皮電纜、平衡對稱電纜等都能較好地克服這種干擾。
同軸電纜是採用禁止的方法抵禦電磁干擾的。同軸電纜由外導體和內導體組成,在內外導體之間有絕緣材料作為填充料。外導體通常是由銅絲編織而成的網,它對外界電磁干擾具有良好的禁止作用。內導體處於外導體的嚴密防護下,因此,同軸電纜具有良好的抗干擾能力。
電纜禁止層對於頻率越低的信號其禁止效果越差,由於這種原因而引入的干擾信號有載波電話,電台的信號等。它們在圖像上造成水平條紋的干擾。
c、強電磁輻射對線路的干擾與消除
傳輸線具有抵禦外部電磁干擾的能力,可有效的傳輸信號。但是,當干擾源過強,就會對圖像信號產生干擾。這些強電磁干擾主要有以下兩種:
1)附近有強電磁輻射源。
2)線設計不當,強電線路對傳輸線產生的干擾。
強電磁輻射源通由有大功率電台或有電磁輻射的電器設備產生。強電磁輻射產生的干擾在圖像上的表現是網狀波紋干擾。對於此種干擾,可採取以下方法消除干擾。
1)儘可能避開干擾源,系統設備和線路要與輻射源離開一定距離。
2)選擇禁止性能好的電纜。同軸電纜的外禁止網的編織密度直接影響到電纜的抗干擾性能,編織密度越大,抗干擾能力越強。
3)增加抗干擾設備。
由布線產生的干擾,主要原因是傳輸電纜與強電線路長距離近尺寸平行布線,相互產生電磁耦合。同軸電纜的抗干擾能力在低頻段較低,而強電干擾成分主要是50赫交流電及其諧波,因此對同軸電纜的威脅較大。因此,要避免信號線與強電線路長距離近尺寸平行布線。強電線路與信號傳輸線應分線槽敷設,且線槽間保持一定的距離;當然,傳輸電纜與強電線路短距離平行敷線是不會產生較大幹擾的。在系統的兩端和設備機櫃裡,難免出現強電線路與信號線短距離平行布線的情況,這是不會產生較大幹擾的。

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