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【關鍵詞】電子設備 電子電路 抗干擾能力 電磁兼容 干擾抑制

中圖分類號：V243 文獻標識碼：A文章編號：

一．引言

當前我國的經濟快速發展帶動了我國電子行業的迅速發展，各種各樣的電子產品相繼誕生，電子產品的應用也日益的廣泛，可以說電子產品已經成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴重的降低了電子系統的可靠性，還能夠對人體的健康產生很大的負面作用。例如一些電子產品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機，電視機等等，還有一些醫用設備，比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴重影響了這些設備的正常工作，嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計，可以說電子電路的抗干擾能力已經成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面，我們知道電子電路的電磁干擾是無處不在的，這就需要我們從設計開始來采取一系列的措施，提高電子電路設備的抗干擾能力。

二．電子干擾的分類以及危害

按照干擾源的不同我們可以將電磁干擾分為空間輻射干擾和傳導干擾。以下將分別分析說明這兩種干擾的危害性。

1.傳導干擾及其危害電子電路的工作離不開整流電源, 電網的干擾的傳輸介質是電源線，我們知道電子系統內部的各個組成部分是相互聯系的，它們之間也是通過各種線連接起來的，而電磁干擾也可以通過線進行傳播，對系統產生影響，導致其不能正常工作。

2.電磁干擾中最為常見的是空間輻射干擾，它是通過空間傳播的。也被叫做輻射型干擾。我們一般把空間輻射干擾分為遠輻射干擾以及近耦合干擾兩種形式。電子系統內部各部分電路之間的干擾被稱為近場耦合干擾, 系統和設備之間的干擾叫遠場輻射干擾。一般而言電源電路以及信號電路都可以產生輻射。特別需要注意的是它們在高頻以及超高頻情況下, 電磁能量通常會像空間產生輻射, 之后相互作用產生輻射形成干擾。我們知道電子電路的工作受輻射的影響很大, 輕則系統不穩定, 重則可能導致電子電路無法正常工作。

三．在電子電路中比較常見的干擾

1.來自電網中的干擾

我們知道，大部分電子電路都是用的直流電源，而這些直流電源是交流電源經過電網變壓以及穩壓之后提供的。我們知道干擾信號是可以通過交流電流傳播的，正是因為如此，一些干擾信號就會通過交流電流進入電子系統中，產生干擾作用，影響電子電路的正常運行。

2.來自地線中的干擾

存在于電子系統內的干擾就是地線干擾。一般而言電子系統之中的各個組成部分都是公用同一個直流電源，在不同部分的電流流過公共地電阻時就會產生電壓降，而電壓降是具有干擾作用的，就形成了地線干擾。

3.來自信號通道中的干擾

我們知道信號的傳輸距離一般都比較長，而在這個過程中信號往往會很容易受到周圍環境的影響，對其產生比較強的干擾，致使信號失真，從而影響了電子電路設備的正常工作

四．電磁干擾的抑制方法

我們知道電磁干擾是有很大的危害性的，不僅僅是對一些電子設備產生影響，使之不能正常的工作，時期穩定性下降，所以提高對電磁干擾的抵抗能力顯得十分重要。以下就介紹幾種常見的電磁干擾抑制方法。

1.電源干擾的抑制

（1）為了抑制電網干擾我們可以有以下方法：

①我們可以在電源的變壓器加屏蔽層

②在電源輸入端加設電磁干擾濾波器

（2）為了抑制整流電源紋波干擾，首先必須設計一個穩壓電源。但有時, 盡管穩壓電源質量較高, 電子電路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流電源輸出端到放大電路輸入端的連線較長, 如超過20cm 時, 電子電路的前置放大器即應加濾波電路。

（3）為了抑制電源寄生耦合干擾，我們可以在多級共用整流電源的場合加設去耦濾波電路。

2.雜散電磁場干擾的抑制電子電路周圍總是存在著一些雜散電磁場, 它極易通過放大器的輸入級或某些電容、電感形成對電子設備的干擾, 可采用以下辦法加以抑制。

（1）合理布局減小干擾布局不合理時, 也易引進干擾, 可通過合理布局來減小干擾。

（2）采用電磁屏蔽技術減小干擾屏蔽分靜電屏蔽和磁屏蔽兩種,它可以有效地將干擾源與擾部件隔離開來。靜電屏蔽應采用高導電率材料, 如用銅或鋁制作, 比用鐵制作效果好。磁屏蔽應采用高導磁材料, 如用鐵氧體、坡莫合金等制作。

①靜電屏蔽。靜電屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意靜電屏蔽時其屏蔽板或屏蔽罩必須有良好的接地。

②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 將擾部件置于屏蔽罩中, 使干擾磁力線不進入擾部件。

③屏蔽線。對于一些信號傳輸線不可能將其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽線。注意屏蔽線的兩端必須有良好的接地。

（3）采用光電隔離技術減小干擾電子電路設計中經常需要將一些傳感器得到的電信號輸送到放大器, 為防止信號傳輸中的干擾可采用光電隔離技術。光電耦合器的類型可根據實際信號情況選擇。

3.接地干擾的抑制接地是抑制和防止干擾的重要措施。良好的接地可以減小或避免電路相互間的干擾。原則是模擬與數字接地應分離, 減小地線阻抗、選擇合適的接地方式等。

五．結束語

我們知道，可以說電磁干擾是普片存在的，而且電磁干擾具有很強的危害性，不管是對電子設備的危害性，還是對工作人員的危害性，這些都會產生嚴重的后果。所以我們必須要重視這一點。在實際的工作中，我們必須提高電子電路的抗干擾能力，如果電子電路的抗干擾能力不夠的話，那么會使電子設備的系統可靠性極大的降低，即使其他的設計符合規定，只要其抗干擾能力不夠，那么它也是無法正常工作的。所以在進行電子電路設計時必須充分考慮這個方面，重視這個問題的嚴重性，并且在實際的工作中，也要不斷地對其設計方法探討研究，不斷地增加經驗，不斷的改進，只有這樣才能使電子電路的設計更加的科學合理。

參考文獻：

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[關鍵詞]漏電斷路器；性能；試驗；措施

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0300-01

引言

中國的電網規模不斷擴大，覆蓋到城鄉各個地區。為了提高電網運行的可靠性，漏電斷路器作為供電系統終端設備不僅使用量增加，而且產品的品種也是多種多樣。對漏電斷路器的安全可靠性以及電磁兼容性進行研究是非常必要的。

一、漏電斷路器的運行可靠性實驗

（一）漏電斷路器的運行可靠性問題

漏電斷路器的選型需要參考過載特性，要求其額定電流要能夠滿足過載特性保護需求。漏電斷路器多會采用電子開關，晶閘管截止的時候，晶閘管的兩端會加載電壓，脫扣線圈僅就可以起到扼流線圈的作用。如果脫扣線圈的兩端由很小的電壓，就無法將鐵心帶動起來，此時漏電斷路器就不會產生動作。當晶閘管被導通之后，電磁脫扣線圈上的電壓增加，就會有強大的吸力，漏電斷絕路器就會產生動作。

如果漏電斷路器無法發揮應有的效果，主要是由于兩種情況所造成的：其一，是由于舸┑紀ㄏ窒蠖導致的漏電斷路器無法合上，就必然會引發安全事故；其二，漏電斷路器已經損壞，使其保護功能無法正常運行，必然會產生安全事故。這兩種情況的存在，都會導致人觸電，直接危及到人的生命安全。

（二）提高漏電斷路器運行可靠性的處置方案

漏電斷路器在生產的過程中，往往對線路板的老化問題加以重視，卻沒有重視電子元器件的老化問題。在對斷路器進行生產的過程中，需要關注整機老化的現象，因此，要頻繁地對漏電斷路器的按鈕進行脫扣操作，對每一個部件的穩定性都要予以驗證，特別是線路板的晶閘管以及電磁脫器的線圈，都要通過實驗對其性能進行驗證，要求漏電斷路器老化的時候也能夠保證運行穩定，不會產生故障。當對產品進行定型之后，就要對整機進行實驗檢測，采用抽樣的方式就可以獲得良好的檢測效果。當檢測出問題之后，就可以及時采取措施具有針對性地處理。由此可以對產品的質量予以有效控制。在強化實驗質量控制的基礎上，還要做好市場調研工作，對產品的老化情況以及用戶的反饋信息進行收集、分析，以通過采取技術手段對產品進一步完善。如果僅僅采取抽樣檢查的方法是不夠的。當發現問題之后，就要采用模擬用戶使用的方法對產品的各項性能進行驗證，將影響產品質量的主要因素查找出來，采取相應的技術措施對產品產生的質量問題予以解決。通過對多臺漏電斷路器產品進行整機老化試驗之后，就可以發現其過早老化的根源主要是由于晶閘管損壞，當電流超過其可以承受的電流的時候，就會過早損壞，由此而對提高漏電斷路器的質量造成不良影響。

二、對漏電斷路器采用電磁兼容性試驗以及處置方案

（一）漏電斷路器采用電磁兼容性試驗

漏電斷路器處于運行狀態的時候，就會有零位飄移的現象產生，很難保證不會存在漏電流的問題。如果產生的零位飄移處于規定范圍以內是被允許的，不會對漏電斷路器的運行產生影響。如果零位飄移超出了規定的范圍，就需要加以注意。對漏電斷路器進行試驗，主要為靜電快速瞬變脈沖群抗擾度和靜電放電抗擾度的試驗。當進行浪涌電流和振鈴波試驗的過程中，由于無法保證漏電斷路器運行的可靠性，就會導致誤動作產生。

（二）漏電斷路器電磁兼容性的處置方案

其一，分立元件線路板對漏電斷路器電磁兼容性具有一定的影響。分立元件線路板上的穩壓二極管對浪涌電流試驗起到了決定性的作用。浪涌電流試驗就是測定浪涌電流下漏電斷路器的性能。在進行試驗的過程中，所采用的是模擬浪涌漏電流的試驗，在零序電流互感器的兩端分別安裝有電容器、電阻以及穩壓二極管，當電流互感器對非常高的電流信號有所感應的時候，高電流信號就會轉變為電壓信號，可以起到一定的穩壓作用。所以，穩壓二極管對實驗的效果具有一定的影響性。如果穩壓二極管的功率非常小，就容易擊穿穩壓管。在對穩壓管進行選擇的時候，由于芯片的規格是不同的，僅僅從穩壓管的外觀而言，對其運行功率是無法做出準確判斷的，因此需要選擇大芯片。試驗的過程中，穩壓管多數會被擊穿，就必然會導致浪涌電流試驗無法順利進行。因此，要注意穩壓管的選擇。

晶閘管控制極發揮著抗干擾的作用。通過對剩余的額定電流進行整定之后，可以保證剩余電流動作的分段時間與規定的標準相符合。諧波是重要的干擾信號，其充電的時間和放電的時間都非常長，可以對抗干擾信號進行規避。因此，在設計的過程中，要根據額定剩余電流動作的時候的分斷時間選擇電容，以保證試驗的可靠運行。做好元器件的選擇是保證電磁兼容性發揮的關鍵。在對線路板進行設計的過程中，要盡量避免寄生電容。

其二，分析集成電路線路板，了解集成漏電斷路器所存在的缺陷。對漏電斷路器的性能進行試驗中，由于射頻電磁場輻射的抗擾度不足，就使得試驗難以順利展開。在進行閃流抗干擾試驗的過程中，由于有很多的干擾源存在，就會由于負載過多而引發誤動作。在試驗的過程中，主要是使用對講機進行模擬實驗，可以明確，漏電專用芯片時候具有良好的抗干擾性對漏電斷路器的使用質量至關重要。對于抗射頻干擾試驗使用對講機進行模擬上存在爭議，由于其具有強電磁輻射，采用這種模擬的方法是存在一定的合理性的。

圖1為針對實驗設計的電路漏電斷路器的原理圖。其中的R3和R4、VD5和VD6、C6和C7都是基于原有的線路板而設計的抗干擾電路，VD5和VD6是對二極管起到了一定的保護作用，C6和C7都是瓷片電容，即使用特質的陶瓷材料為介質，之后在陶瓷的表面圖上一層金屬薄膜，由此為電極發揮電容器的作用。R3和R4都是電阻。這種設計的抗干擾電路可以穩定電壓信號，有效地過濾諧波，即便漏電斷路器是在不良環境中運行，也可以防止誤動作發生。

結束語

綜上所述，針對漏電斷路器的使用性能進行研究，可以對其優勢以及弱點充分了解，對避免誤動作，排除觸電安全隱患具有可參考價值，對提高供電質量具有重要的作用。

參考文獻

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關鍵詞：數字電話設計；抗干擾技術；分析

科學技術不斷發展，促進了電子設備的不斷提高，現在人們廣泛應用電子設備，尤其智能手機的應用，其用戶不斷增加，用電設備密度不斷增加，在空間應用過程中，可能造成電磁環境的不斷惡化，電子設備之間可能造成干擾，影響電子設備的正常工作，必須提高電子設備之間的抗干擾性能，因此我們在數字電路設計的過程中，采用數字電路集成電路的方式進行提高抗干擾性能，利用科技手段，不斷提升抗干擾能力，符合現在數字電路設計的發展趨勢。

1硬件抗干擾技術在數字電路設計環節的應用

1.1安全接地技術

安全接地技術是一種常用的技術，把機殼接入大地，讓電量轉移到大地，減少電荷積累情況，減少因為靜電等原因造成人與機械設備等受到安全影響。設備裝置在實際應用過程中，絕緣層可能出現破損等現象，就可能造成機殼帶帶電，這時候的電量是足夠大的，不能及時轉移，可能造成嚴重的后果，利用安全接地技術可以把多余電荷轉移出去，還能及時切斷電源等，對其安全性能起到保護作用。

1.2避雷擊接地技術

用電設備基本都需要采用避雷擊效果，一般通常采用避雷針，當出現雷擊的情況下，可以進行電荷的轉移，下雨天氣打雷時候，出現雷擊的情況是產生電荷的，一旦遇到用電設備等，瞬間可以產生大量的電荷，對周圍人和物產生損害現象，必須采用技術及時轉移電荷，減少對人的傷害，對用電設備也起到保護作用。

1.3屏蔽接地技術

屏蔽接地技術是一種常用的對用電設備的保護作用措施，在實際應用過程中，也是設計人員經常采用的方式，具有一定的應用價值。屏蔽技術需要和接地技術配合使用，其屏蔽效果才能夠提升。像是靜電屏蔽技術。若是在帶正電導體周圍圍上完整的金屬屏蔽體，則于屏蔽體的內側所獲取的負電荷將會等同于帶電導體，同時外側所存在的正電荷也和帶電導體等量，這就造成外側區域仍舊存在電場。若是對金屬屏蔽體進行接地處理，那么外側的正電荷可能會流入大地之中，則可以消除外側區域的電場，也就是金屬屏蔽之中將會對正電導體的電場進行屏蔽處理。屏蔽接地技術的應用，在技術上起到革新作用，在應用過程中，起到重要保護作用，具有一定現實應用價值。

2軟件抗干擾技術在數字電路設計環節的應用

2.1數字濾波技術

數字濾波技術是一種仿真技術，基于硬件設備的仿真技術，但在實際應用過程中，不依賴硬件技術，只是通過模擬技術進行設置，實現數字濾波。在具體應用過程中，先借助于硬件技術進行干擾技術的應用，減少干擾性能，在具體通過軟件進行有效的濾波，起到真正的數字濾波技術，減少抗干擾能力。數字濾波技術的方法有多種多樣，我們在應用過程中，需要根據實際情況，選擇適應的數字濾波技術的處理方式，起到真正數字濾波作用，在數字電路設計的過程中，利用軟件技術進行有效應用，是設計環節中的重要步驟。

2.2軟件“看門狗”的使用

軟件程序在應用過程中，往往容易出現死循環等現象，在數字電路設計過程中，設計者要考慮這方面問題，采用“看門狗”技術，防治程序死循環現象發生。硬件看門狗就是一個定時器對系統進行有效的監控，合理的根據監控情況進行有效處理，起到看門狗的效果。

3實例論述

3.1通過硬軟件技術促使計算機系統脫離死態

為了使干擾問題得到及時的解決，在硬件方面可以使用一個硬件計時器，

3.2程序“跑飛”階段進行數據保存的硬軟件辦法

由于計算機系統在被強電磁干擾或影響之后，計算機系統之中正在正常運行的程序或許會被打亂，進而在內存中出現轉移情況，同時這種轉移是不能被控制的，也就是發生“跑飛”情況。該問題的出現或許會造成確保軟件正常運行的重要參數被破壞、沖掉。通過硬軟件結合措施、方法的運用，能夠在出現斷電事故或者是發生強干擾情況之后，使各重要參數得到保護，從而使系統的連續運轉或者是再恢復獲得可靠的保證。

參考文獻：

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【關鍵詞】微帶 圓極化 饋電網絡

一、背景

近年來，全球衛星導航系統（GNSS）在國家安全、經濟及社 會發展中的作用非常顯著，世界上各主要大國都競相發展獨立自主的衛星導航定位系統，幾乎所有的衛星導航系統都進入了高速發展階段。由于圓極化天線具有接收效率高、抗多徑反射、抗干擾等優點，在衛星導航系統中得到了廣泛應用。本文結合研究項目，對微帶天線的圓極化技術、多頻技術進行了深入的研究，并在此基礎 上設計了三款多頻衛星導航終端天線。根據單饋法實現圓極化的工作原理，并利用雙層貼片疊層設計完成了一款支持北斗L/S頻段的雙頻導航終端天線，此款天線可用于實現北斗系統的短報文通信和定位功能。使用帶威爾金森功分器的雙饋網絡，實現天線的圓極化技術性能，成功研制了一款工作于車載系統中的三頻導航終端天線。

二、微帶天線的理論基礎

微帶天線的概念首先是在 1953 年提出來的，微帶天線是輻射貼片敷在不同介電常數的介質基板上，且介質基板的厚度遠小于微帶天線工作波長。微帶天線的介質基板底層敷以金屬薄膜，作為微帶天線的地板。微帶天線具有高性能、小型化、易于設計等優點，使微帶天線廣泛應用于衛星導航和個人無線通信當中。

微帶天線的帶寬是指微帶天線在接收衛星信號時，能夠在接收頻率的變化內，天線的各項指標在合理變化。天線的帶寬是指天線滿足一定電性能指標的工作頻段范圍。

三、微帶天線圓極化的性質

沿波的傳播方向上看去，波的瞬時電場矢量的端點軌跡構成一個圓，具有這樣的瞬時電場分量的波稱之為圓極化波，由于軌跡是圓，那么也可知瞬時電場的幅度相同。左旋圓極化波是指瞬時電場矢量的端點軌跡依據左手螺旋的方向旋轉。

右旋圓極化波是指瞬時電場矢量的端點軌跡依據右手螺旋的方向旋轉。圓極化波具有以下重要性質：

1.任意的圓極化波都能分解為兩個時間上和空間上幅度相同，相位差 90°方向正交的線極化波。

2.任意極化波都能用兩個圓極化波來合成，且它們的旋向相反，例如，兩個旋向相反、振幅相等的圓極化波能合成線極化波。這也表明圓極化波能夠接收任意非圓極化的來波，反之，任意極化的天線可以接收圓極化輻射來波。這也正是在線極化的標簽天線擺放位置不定的情況下，讀寫器需要實現圓極化工作的原因。

3.圓極化天線具有旋向正交性，即左旋圓極化波和右旋圓極化波具有互斥性，根據發射和接收天線之間的互易定理，輻射左旋圓極化波的天線只能接受左旋圓極化波而不接收右旋圓極化波，反之也一樣。

4.當圓極化波遇到對稱目標時，反射波與入射波的旋向相反。

四、饋電網絡的選擇

本次選擇采用雙饋電網絡，雙饋電網絡的設計把一個圓極化波都可以分解為兩個在空間上和時間上都正交的、等幅的線極化波，通過在輻射單元上施加兩個幅度相等、相位相差90°，并且在空間上正交的線極化電場分量形成圓極化波。雙饋電點激勵可以抑制極化波交叉極化，所以駐波要比單饋電點天線有明顯的提高，特別是阻抗特性會比單饋電點微帶天線有很大提高。

雙饋電點微帶天線設計需要饋電網絡來與兩個激勵相連接。在常見的設計中雙饋電點微帶天線的饋電網絡包括威爾金森功分器、橋式電路、T 型功分器等形式，其中威爾金森功分器可以把一路輸入信號的能量分成兩路相等能量，因此選擇威爾金森功分器作為雙饋電點微帶天線的饋電網絡。

五、結論

由于衛星信號的脆弱性，極易受到空間噪聲干擾、有意或是無意干擾等，尤其是在軍事領域，衛星導航系統抗干擾成為研究熱點。具有抗干擾性能的微帶天線逐漸得到重視，它對整個系統抗干擾性能發揮著很大的作用。所以，具有一定能力的抗干擾的微帶天線是未來衛星導航系統中天線的發展趨勢。

本論文主要完成了以下工作：

1）分析了國內外衛星導航系統的歷史和發展趨勢，特別是在軍事領域衛星導航系統的重要性。闡述了抗干擾陣列中天線陣元的布局和微帶天線性能對陣列抗干擾性能的關系，以及抗干擾微帶天線研究的意義和價值。

2）詳細闡述微帶天線的分析方法和輻射機理，并對微帶天線各性能指標做了深入的分析，對微帶天線設計起到理論指導作用。并介紹了高合介質材料在微帶天線中的應用現狀，對今后設計者將復合介電常數材料用于制作小型化微帶天線有一定的借鑒作用。

3）根據抗干擾陣列指標要求，需要設計一款能夠兼容接收北斗-B1 和 GPS-L1兩個不同頻率段的微帶天線。根據饋電點的不同方式，設計了一款單饋電點的微帶天線和一款附有饋電網絡的微帶天線。通過對各方面因素進行衡量，最終選取單饋點微帶天線作為設計方案。

4）完成微帶天線加工制造之后，對微帶天線進行了修正與調測。對微帶天線進行了不同的環境試驗。最后對微帶天線進行實際環境的接收衛星實驗，實現的定位要求，并能交付使用。

由于能力有限還有很多東西未能夠展開：

1）對微帶天線的饋電點位置進行不同形式的設計，減少天線陣元之間的互耦影響。在抗干擾陣列進行技術創新，以提高模塊的抗干擾性能。

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論文摘要：目前單片機滲透到我們生活的各個領域，本文介紹了單片機的應用并且根據自己的一些經驗談了單片機應用過程中應該掌握的幾個技巧。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，廣泛使用的各種智能IC卡等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

一、單片機的特點應用

單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發中的幾個基本技巧

在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著?，F歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。

參考文獻：

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1990

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[關鍵詞]心音 呼吸音 聽診器

一、概述

1.電子心音聽診器的研究背景與意義。聽診是臨床上廣泛應用的一種診斷方法,聽診器的發明極大地推動了醫學科學的發展。對心音和呼吸音的聽診是心腦血管疾病和呼吸系統疾病主要診斷手段之一。因此臨床迫切需要一種準確性高、波形實時顯示、能同時聽診心音、簡單易用、成本低、體積小的裝置,讓臨床醫生在心臟聽診的同時能看到相應信號的波形圖,以便對病人的病變做出更加準確的判斷,促進心腦血管疾病和呼吸系統疾病的研究和診治。

2.心音聽診器國內外研究現狀。心音信號的分析與研究主要在以下幾個方面:①對51(第一心音)和S2(第二心音)的生理病理研究;②對人工心臟瓣膜的無創傷檢測;③對心音微弱成分(第三心音和第四心音)的分析研究;④分析心臟雜音的頻率變化規律;⑤從一個心動周期中定位提取心音成分;⑥對心音傳導機制建模。

在傳統的穩態分析方法基礎上,增加非平穩信號分析方法。典型的心音時頗分析有短時傅立葉變換、自回歸模型、維格納分布、小波變換等,人們將這些方法應用于第一心音分析、第二心音分析、心雜音分析,做了很多研究工作,取得了很好的成果。

3.心音產生機理和組成。心臟的瓣膜和大血管在血流沖擊下形成的振動,以及心臟內血流的加速與減速形成的湍流與渦流及其對心臟瓣膜、心房、室壁的作用所產生的振動,再加上心肌在周期性的心血活動作用下其剛性的迅速增加和減少形成的振動,經過心胸傳導系統到達體表形成了體表心音。心音中常包含心內噪音、呼吸噪音、體表噪音和心胸系統傳播過程中產生的噪音。

4.本文研究的主要內容。本文對該領域的研究背景、研究現狀和發展趨勢進行了充分調研,對心音的形成機理進行了深入研究,針對傳統聽診器的不足提出了電子心音聽診器的設計思想。

二、電子心音聽診器設計要求

1.心音信號技術指標。心音幅值:30-6OmV;心音頻率:20-600HZ;心率:75次/分。

2.電子心音聽診器技術指標。工作環境:溫度:+5-+4O℃,相對濕度:

輸入方式:心音探頭各一個;輸出方式:耳機或音響輸出,示波器顯示;

濾波頻響:心音:20-15OHz;放大器增益:心音:100倍以上。

3.系統設計要求。易操作、低功耗、低成本、可靠性、便攜性、抗干擾

三、電子心音聽診器內部設計

1.心音探頭。(1)駐極體電容式傳聲器。當聲波傳到振膜時,膜片發生相應振動,改變了電容器極板之間的距離,使電容量C發生相應的變化,其兩端的電壓也相應變化。由于R的阻值很大,充電電荷Q來不及變化,這樣就把聲能轉換成了電能。(2)駐極體電容式傳聲器腔體設計。傳聲器是心音和呼吸音檢測的關鍵部分之一,其性能直接影響心音和呼吸音信號的提取質量。另一個影響心音和呼吸音信號提取質量的重要因素是傳聲器與體表的聲禍合方式。當用傳聲器檢測心音和呼吸音信號時,傳聲器與體表皮膚的耦合形式不同,會給測量結果帶來不同程度的影響。

本文使用傳統聽診器集音腔體,在導音橡皮管末端接駐極體電容式傳感器,完成心音探頭設計。

2.初級放大模塊。從心音呼吸音傳聲器輸出的是非常微弱的交流小信號,根據我們使用的駐極體電容式傳聲器的敏感度,心音信號的幅值為:30-60mV,這種大小的信號不能滿足濾波模塊的要求,必須進行信號的放大處理。這里使用的是TI工公司生產的一款運算放大器芯片LM358。

初級放大模塊電路。通過電阻、電容和+5V電源傳聲器供電;電容有兩個作用:作為隔直電容,使電容兩端直流電壓不會相互干擾,二作為耦合電容,交流小信號可以通過電容傳送給后面的運算放大器,進行電壓放大。

3.濾波模塊。心音的頻率范圍是20-600HZ,主要集中在20-15OHz范圍內,信號的主要干擾源之一的工頻50Hz在心音的頻率范圍,所以我們可構造低通-50Hz陷波濾波器網絡,截止頻率分別是0 Hz和15OHz,中間濾除工頻50Hz對心音信號影響不大,20Hz以下基本為直流信號,對心音信號影響也可以忽略,所以不專門設計高通濾波器。

4.再放大模塊。在濾波模塊后我們又設置了再放大模塊,進行信號的再放大處理,不會把一些干擾噪聲也同時放大,提高信號的信噪比。

在再放大模塊中我們仍然使用運算放大器芯片LM358。

從再放大模塊出來的信號可分兩路:一路外接示波器進行波形顯示,另一路送到功率放大模塊驅動耳機。

5.功率放大模塊。電子心音聽診器其中一個最重要的功能就是實現對心音的聽診,幫助醫生診斷病情。然而心音信號經過再放大模塊后,電壓幅值己經達到示波顯示的要求,但它尚不能驅動耳機發聲。必須對信號進行功率放大,才能實現聽診功能。

在這里我們使用NS公司生產的LM386作為集成功放電路, LM386的功能和特性作看參閱相關資料。

6.功率放大電路?？蓞⒄找话愕墓Ψ烹娐?。

四、設計瀏覽及展望

本論文主要完成電子心音聽診器的硬件設計,包括心音呼吸音探頭、初級放大模塊、濾波模塊、再放大模塊和功率放大模塊的設計。努力和研究,己經完成了系統的整體設計,達到了預期的目標。

以后還可以在以下幾個方面作進一步研究和努力:對該設計進行數字化擴展,包括液晶顯示波形,并可以對波形進行存儲和回放。其次在本設計中,雖然對心音和呼吸音進行了硬件低通和陷波濾波,消除了部分噪聲交叉干擾,但由于心音和噪音之間存在頻譜上的重疊,不能用硬件濾波的方法得到純正的心音和呼吸音信號。有研究者證明,可以用小波和自適應濾波法來減少這種頻譜上重疊的干擾。今后需研究并設計出一套比較好的濾波去噪算法,得到相對純正的心音信號,使聽診更加準確。

參考文獻:

[1]單亞婭,趙德安.新型可視電子聽診器的研制.微型機與應用,2005.

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目前，隨著對無線通信技術的不斷研究，各式各樣的無線通信業務和方式層出不盡，其中超短波通信技術的發展情況較為突出，超短波的頻率在30MHz-300MHz范圍之內，它以頻帶寬、不受電離層干擾影響、安全性高、天線小以及抗干擾性強的優勢而被廣泛使用，同時促進了通信技術的發展。

 

一、 超短波通信技術發展的現狀

 

超短波電臺在開始發展的時候體積較大，主要應用于機載、車載、艦載或固定通信臺站。在現代，超短波電臺一般使用的是電子管，只有VHF頻段，通過電容或電感調諧放大，激勵器通過轉接多個倍頻和濾波，促進多波道的實現。在器件和技術的限制下，超短波電臺在使用過程中存在的問題比較多，例如可靠性差、維護檢修困難等問題。

 

隨著電子元器件技術的發展，超短波電臺具有以下幾點更加顯著的優勢：一是采用頻率合成器和電子存儲等先進設備，從而提高了穩定性;二是采用合成射頻功率，發射功率可以提高;三是采用自動增益、自動電壓等控制電路可以使整機的可靠性得以提高。目前隨著大量通信新技術的發展，超短波的應用也越來越廣泛，并在應用中不斷完善，逐步實現了全頻段和模塊化結構以及大規模集成，并可以進行傳輸保密性信息。現在已經研制出新一代的電臺，具有體積更小、集成化更高以及重量輕的優勢，并且使頻段得到了擴展，促進了通信技術的進一步發展。

 

二、 超短波通信新技術的概述

 

無線通信技術已經在我國的各個領域得到了越來越廣泛的應用，其電磁信號的密度大量增加，導致電磁環境變得復雜，這需要超短波具有更強的抗干擾性功能。以下介紹了幾種超短波通信新技術：

 

1、 擴頻通信技術

 

擴頻通信技術就是將頻譜通信進行擴展，它是通過擴展函數將傳輸信息的頻譜擴展為寬頻信號，接收端接收到信號之后把頻譜進行還原，以此來獲得信息的一種通信方式。這種通信方式可以把相關信息隱藏在噪聲電平中，這樣很難使敵方發現信號，實現了抗干擾性的目的。在擴頻通信中需要對擴頻方式進行合理的選擇，一般采用的是混合擴頻方式與混沌直接序列擴頻方式?；旌蠑U頻方式的優點是可以不受寬帶、單頻和中繼轉發干擾;混沌直接序列擴頻方式的優點是，可以有效控制系統的誤差，在保持其誤差不變的前提下，可以抵抗對二進制混沌直接序列擴頻信號進行檢測的解擴方式，確保信息傳輸的安全性。

 

2、 跳頻通信技術

 

為了使通信的抗干擾性功能進一步提高，研發了跳頻通信技術，并被廣泛使用。跳頻通信技術就是通信雙方的載波頻率與偽隨機碼同步變化[1]。使用這種技術可以發揮抗干擾的作用，同時還可以使信息被截獲的概率有效降低。如果采用的是穩定性較強的視距傳播方式的超短波技術，可以實現寬頻段或全頻段跳頻。另外，為了在通信中獲得有效的對抗效果，可以選擇折中方式，可以有效獲取最好的系統性能。例如為了使反應速度更快，可以增大發射功率，為了加強跳頻對抗性能，可以增加信號寬帶。跳頻通信技術還有跳速高頻段集全等優勢，它是抗干擾性通信中主要采用的技術。

 

3、 通信反對抗技術

 

隨著微電子技術的不斷發展，微處理器在通信系統中的應用也越來越廣泛。由于目前的病毒程序逐漸猖獗，給通信系統帶來了很大干擾，并可以通過無保護通信進入指揮控制中心，所以一些發達國家正在研制潛伏式進攻裝備。為了阻止病毒入侵，超短波電臺采取了輔助天線對抗的對策，即零位天線調整器，它可以對傳輸信號與干擾信號進行自動識別，從而使其抗干擾性能得到了有效提高。

 

4、 自適應通信技術

 

通信的最基本的要求就是在短時間內建立聯絡，自適應通信技術的實施可使超短波具備自適應的能力，可以不受環境影響而進行有效地通信。自適應通信技術主要有兩個環節，就是檢測預置信道(自動信道檢測)與對最佳的工作效率進行自動選擇(自動頻率選擇)。不受外界因素的干擾，并可以增強抗干擾能力，同時還可以對中斷的線路進行自動接通和恢復。自適應通信技術可根據信道質量的好壞來對傳輸速率進行合理選擇，同時還可以使誤碼率得到有效降低。自動調整輸出功率，以此來提升通信的效率[2]。

 

三、 超短波通信新技術的發展趨勢

 

隨著人們對通信需求的提高，超短波通信技術也跟著進一步發展起來[3]。使其通信設備在原有基礎上不斷智能化、模塊化、微型化和綜合化的方向發展。

 

1、 智能化

 

超短波電臺采用微控制器作為主控單元，使結構簡單化，也提高了可靠性。在其功能中增加了智能化，使超短波電臺實現地址、工作方式和頻率以及密鑰等通信參數的預制和靜噪自動調整、故障自動檢測和定位、工作方式自動調換和天線參數自動匹配以及自適應通信等。

 

2、 模塊化

 

超短波電臺的型號及種類有很多，這給電磁頻譜管理等方面帶來了一定的不便，所以需要超短波技術在發展中做好合理的規劃。其中功率合成技術是目前較為成熟的技術，按照功率等級將各種功率設計成積木式模塊，在通信時可按需求形成各種功率的電臺，促進在不同距離中無線通信聯絡任務的順利完成。

 

3、 微型化

 

近年來較為成熟的新技術主要包括表面安裝技術和微帶技術以及片狀元件。其中微帶技術中的微帶線具有頻帶寬、器件匹配合理、體積小和成本低等優勢;片狀元件的體積比較小，重量比較輕;表面安裝技術可對片狀元件進行快速安裝的一種技術，它可以通過一條自動化流水線而完成任務。根據這些超短波通信新技術的優勢，可以使電臺的頻率提高、安裝速度加快、降低成本、功能消耗減小、便于輔助設計及制造等。

 

4、 綜合化

 

在通信中通過各種業務多樣化的需求，也對超短波功能有了綜合化的需求。隨著超短波綜合化的迫切需求，指出了一部超短波電臺需要具備通話和電報以及圖像的功能。各種通信業務，同時可以采用調頻、數據、調幅、單邊帶以及保密話等多樣化的工作形式。

 

結束語

 

隨著超短波通信業務量的不斷增加，也推動了超短波新技術的發展，而且其應用也越來越廣泛，在無線電通信領域中的地位也跟著逐步提高。超短波通信新技術在發展中不斷完善，使其新技術開始逐步走向成熟，在未來的超短波通信技術的應用中，必將在各個通信領域中發揮其越來越大的作用。

 

作者：周陽 來源：中國科技博覽 2015年33期