Методы борьбы с помехами в телемеханических системах

Методы направленные на уменьшение энергии помех.

1. Удаление источников помех от каналов связи. Для этого не следует, например, прокладывать рядом силовые и информационные кабели. Если этого полностью избежать не удается, то прокладку необходимо производить не параллельно, а под углом, близким к 90⁰.

2. Экранирование источников помех. Экранирование ослабляет электростатические и электромагнитные поля источников помех. С этой целью используют металлические корпусы и трубы для оборудования и силовых кабелей, излучающих помехи.

3. Правильное выполнение заземлений. Заземление должно выполняться шинами большого сечения, а присоединение аппаратуры к ним – оголенным проводом, отдельным для каждого экземпляра оборудования, и т.п.

4. Использование схем подавления помех. К ним относятся фильтры, искрогасящие цепочки и резистивные шунты, установленные параллельно контактам.

5. Уменьшение паразитных связей между каналом передачи информации и цепями источника помех. Это достигается правильным монтажом (уменьшением длины проводников, использованием проводов с меньшим диаметром, в виде скрученных пар, для снижения влияния электростатического поля, и т. п.) и другими мероприятиями (например, снижением частоты и мощности сигналов, генерируемых источником помех).

6. Гальваническое разделение цепей в каналах передачи информации. Такое разделение исключает проникновение помех в цепи. Для передачи двухпозиционных сигналов используют реле и бесконтактные ключи, а для передачи аналоговых сигналов – трансформаторы, модемы.

Методы основанные на увеличении помехоустойчивости передаваемого сигнала.

1. Повышение энергии передаваемого сигнала. Чем больше амплитуда и длительность импульса, тем больше его энергия и меньше вероятность подавления импульса и образования ложной команды.

2. Помехоустойчивое кодирование. Коды с обнаружением ошибок (проверка на четность, к передаваемой информации в конце добавляется контрольный символ (0 или 1), так чтобы общее число 1 в передаваемой комбинации было четным) и коды с обнаружением и исправлением ошибок (код Хэмминга).

3. Передача информации с повторением. Сущность метода заключается в передаче одного и того же сообщения несколько раз, запоминании принятых сообщений, сравнении их поэлементно и составлении сообщения, включая элементы, выбранные «по большинству».

4. Использование обратной связи. КП – контролируемый пункт, ПУ – пункт управления.

Методы, основанные на различии параметров сигнала и помехи. Эти методы применяются главным образом для борьбы с импульсными по­мехами.

1. Метод ограничения снизу. Этот метод применим, если амплитуда помехи Un значительно меньше амплитуды сигнала (рис. а). После ограничения снизу заштрихованную часть сигнала и помеху удаляют. Остается сигнал.

2. Метод фильтрации. Этот метод применим, если амплитуда помехи соизмерима с амплитудой сигнала (рис. б). При этом длительность помехи должна быть значительно меньше длительности сигнала. Перед пороговым устройством ставят узкополосный фильтр, который «завали­вает» фронт передаваемого сигнала, но до такой степени, чтобы его амплитуда не уменьшилась. При этом амплитуда импульсной помехи значи­тельно уменьшается (рис. в), так как ее длительность во много раз меньше длительности сигнала. Пороговое устройство будет срабатывать только от сигнала, а не от уменьшенной амплитуды импульсной помехи.

3. Метод ШОУ (широкая полоса — ограничитель — узкая полоса). Этот метод позволяет подавлять узкие импульсные помехи, даже если их амплитуда существенно превышает амплитуду сигнала. Если на входе фильтр не будет обладать широкой полосой, то на ограничитель помеха поступит не только уменьшенной по амплитуде, но и значительно увеличенной по длительности (пунктир на рис. г). От такой помехи методом фильтрации избавиться невозможно.

4.Метод селекции по длительности. Поскольку импульсные помехи значительно короче сигнала, применяют различные селекторы по длительности, которые пропускают более длинные импульсы (сигналы) и не пропускают короткие импульсы (помехи).