探析水文遙測通信電路設(shè)計中的抗干擾問題

摘 要：水文遙測能夠?qū)λ男畔⑦M(jìn)行遠(yuǎn)距離采集及傳輸，依據(jù)收集到的水文數(shù)據(jù)能夠及時采取有效措施進(jìn)行洪澇災(zāi)害的處理，在水文遙測過程里，其系統(tǒng)經(jīng)常會受到各方面的干擾，為了防止干擾問題的發(fā)生，有必要在水文遙測的通信電路設(shè)計中進(jìn)行抗干擾問題的處理。

關(guān)鍵詞：水文遙測 通信電路設(shè)計 抗干擾問題

中圖分類號：TN913文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0124-01

水文遙測在我國產(chǎn)生的時間要相對晚一些，隨著防洪形勢需要，我國建立起了水文遙測系統(tǒng)，能夠?qū)λ男畔⑦M(jìn)行遠(yuǎn)距離采集及傳輸，為我國防洪事業(yè)做出了較大貢獻(xiàn)，可在水文遙測中，采集的水文數(shù)據(jù)會因各方面原因而不準(zhǔn)確，為了減少遙測中的干擾問題，采取有效措施防止抗干擾問題的發(fā)生是很有必要的。

1 運用通信電路設(shè)計里的系統(tǒng)方程參數(shù)調(diào)配來減少抗干擾問題

在水文遙測的通信電路設(shè)計里，方程參數(shù)需要滿足一定條件，才能夠有效提高抗干擾問題，其滿足條件為：G-L>I，其中，G是水文遙測的設(shè)備總增益，L是路徑損耗，I是可靠性的保護(hù)度。隨著干擾問題不斷增加，人們對通信電路的抗干擾問題不斷進(jìn)行著研究，在公式中的可靠性保護(hù)度I產(chǎn)生因素是比較難掌握的，盡管CCIR也推薦過一些可靠資料運用，可由于無線電事業(yè)發(fā)展比較快，受到干擾問題不斷加劇，再加上I是位置及時間的隨機(jī)函數(shù)，對其進(jìn)行控制及調(diào)配并不是一件容易的事情，但在通信電路設(shè)計里，沒有必要過分苛求I值，通過各電路情況來看，其取值為10-15db是比較合適的，當(dāng)取值再高的時候，就會造成投資上較大浪費。與其他抗干擾因素相比，當(dāng)噪聲比較嚴(yán)重時，進(jìn)行I值增加是抗干擾問題的通常做法，進(jìn)行系統(tǒng)方程參數(shù)的調(diào)配時，應(yīng)該對參數(shù)及干擾關(guān)系進(jìn)行了解，像增加發(fā)射機(jī)的輸出功率會增加水文信號電平，但并不會增加接收信號的干擾電平，這是有利于通信電路設(shè)計的抗干擾的；當(dāng)進(jìn)行電纜損耗降低的時候，并不會增加信號電平，也沒有增加抗干擾能力，其大小對信噪比并不會產(chǎn)生明顯影響。進(jìn)行通信電路設(shè)計的時候，電路設(shè)計師應(yīng)該尋找潔凈環(huán)境及良好傳播條件，讓傳輸功率盡可能的小些，讓設(shè)備總增益G比較低的情況下，取得比較良好的抗干擾成果，盡可能保障電路具有較高可靠性。

2 通信電路設(shè)計中，合適工作頻率的選擇

從抗干擾角度來看，合適工作頻率所指的是當(dāng)某頻率進(jìn)行工作的時候，受到同頻干擾或者組合干擾的影響比較小，其信號接收機(jī)的靈敏度要比噪音電平高些。也就是說，在某頻率工作的時候，應(yīng)該在當(dāng)?shù)厮付üぷ髌铰噬线M(jìn)行工作；因接收機(jī)上的輸入回路為非線性，如果有幾個頻率共同進(jìn)入，并且滿足一定關(guān)系，它們就會組合出與工作頻率類似的干擾頻率，對正常通信產(chǎn)生干擾，影響比較大的是三階與五階間的互調(diào)，為了防止組合干擾的產(chǎn)生，當(dāng)干擾臺比較少時，可運用計算來選擇不會受到互調(diào)干擾頻率，當(dāng)干擾電臺比較多的時候，就不能簡單運用這種方式了，還要考慮其他有效辦法；在天電干擾里，受到雷電干擾的影響是比較大的，并且工作頻率越低的時候，雷電干擾的影響就會越大，在頻率選擇上，應(yīng)該盡量選擇工作頻率比較高的，像UHF頻段的選擇，對防雷電干擾具有較好的效果；工業(yè)干擾所指的主要為電器點火所引起電磁輻射干擾，這就要求水位遙測系統(tǒng)附近不能進(jìn)行會產(chǎn)生點火設(shè)備的安置，或者電磁輻射設(shè)備的安置，像高壓線、馬達(dá)、變電站、電焊機(jī)電弧設(shè)備等設(shè)施均是不可以的，而且汽車點火干擾也是需要警惕的，這些遙測點，特別是中繼站或者中心站等，應(yīng)該盡量離公路遠(yuǎn)些；當(dāng)信號工作頻率高時，噪音背景就會比較小，因此，當(dāng)條件允許的話，可以選擇比較高的頻率進(jìn)行工作，這樣能夠有效防止干擾問題的發(fā)生。

3 合理設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的選擇及天線抗干擾作用

在通信電路設(shè)計里，合理設(shè)備技術(shù)指標(biāo)選擇是很有必要的，當(dāng)然這些技術(shù)指標(biāo)應(yīng)該是現(xiàn)代設(shè)備所能夠達(dá)到的，不需要運用專門研制得出設(shè)備，依據(jù)水文遙測系統(tǒng)的抗干擾要求，可以對現(xiàn)代市場通信設(shè)備進(jìn)行要求，在通信設(shè)備選擇的時候，盡量選擇較高的抗干擾互調(diào)指標(biāo)；進(jìn)行鄰道輻射及諧波輻射選擇時盡量是比較小的；接收機(jī)的鄰頻抑制能力比較強(qiáng)及指標(biāo)比較高的設(shè)備選擇，還應(yīng)選擇頻率穩(wěn)定度比較高的，盡量達(dá)到5/1000000以下的，甚至更好的；應(yīng)加強(qiáng)編碼糾正及檢錯技術(shù)和調(diào)制解調(diào)技術(shù)，盡量降低信道誤碼率到1/100000之下；還應(yīng)該選擇較短的收發(fā)轉(zhuǎn)換時間及上電時間，這樣不僅能夠降低功耗，還可以縮短數(shù)據(jù)傳輸時間，從降低了互相干擾機(jī)會，現(xiàn)在很多先進(jìn)數(shù)字電臺能夠達(dá)到3～5ms，有效預(yù)防了干擾問題的產(chǎn)生，為了更好地解決通信電路中的抗干擾問題，應(yīng)該注意天線的抗干擾作用，對天線的架設(shè)位置、型式及固有性能等應(yīng)該進(jìn)行合理利用，像天線方向圖就對通信電路設(shè)計起到較好的抗干擾作用，那些定向天線，應(yīng)該旁瓣小，主瓣窄，并且其前后比與主邊比要大些，能夠?qū)μ炀€進(jìn)行合理利用，可發(fā)揮出比較好的信號抗干擾；全向天線對個方向干擾機(jī)會及信號接收均是相同的，當(dāng)站點分布不均勻的時候，就可運用相應(yīng)方向圖天線，像雙向天線、定向天線及合成的方向圖天線，能夠加強(qiáng)區(qū)域覆蓋性，降低不需要覆蓋區(qū)域，這樣能夠加強(qiáng)有用的信號，降低噪聲及干擾產(chǎn)生，為了更有效提高通信電路設(shè)計的抗干擾問題，還可以對天線位置及固有特性進(jìn)行選擇對比，并盡可能減少串聯(lián)，增加并聯(lián)的連結(jié)，還要有備用設(shè)備作為系統(tǒng)癱瘓時的急用設(shè)備，從而全方位加強(qiáng)抗干擾效果。

4 結(jié)語

在通信電路設(shè)計中，應(yīng)該采取有效措施來加強(qiáng)抗干擾效果，防止水文遙測時，因干擾問題造成水文信號數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確問題發(fā)生，從而導(dǎo)致水文情況的無法確定，這就需要進(jìn)行通信電路設(shè)計時，加強(qiáng)系統(tǒng)參數(shù)的合理調(diào)配，工作頻率的合理選擇及技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化等，從而提高其抗干擾能力。

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