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正在进行安全检测...
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发布时间:2024-01-14 14:35:56 来源:
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图1电磁干扰的概念图
基于
DSP的数字图像处理系统的干扰途径
主要有电源线、输入/
输出线、接地线、电磁感应、
静电感应、电路的公共阻抗、电源异常等。各种
干扰途径在本系统中所占比例如表
1所示。
表
1
各
种
干
扰
途
径
在
本
系统
中所
占
比例
电源线
29.
6
输入、输出线
17.
5
接地线
13.
7
电磁感应
17.
7
静电感应
2.
6
电路的公共阻抗
1.
9
电源异常(含瞬间断电)
3.
5
根据对系统自身、干扰源和干扰途径的分
析。本系统抗干扰措施主要是:
03提高系统自身
的电磁兼容性;②隔离干扰源;③切断干扰途径
等3种方案。基于此。本文提出了一些适用于本
系统的硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。
2.
1电磁兼容
电磁兼容性是指电力、电子、通讯设备或其
系统在其设置的场所处于工作状态时,不对其
周围产生影响,也不被其四周的电磁环境所影
响,不产生误动作和性能降低,按设计获得其工
作能力。也就是说,设备或系统不对外界产生干
电磁干扰,而且不受所处环境中电磁干扰影响
其的正常工作能力。
2.
2硬件抗干扰技术
硬件抗干扰具有效率高的特点。可将绝大多
数干扰拒之门外。硬件抗干扰技术是设计时的
首选,它能有效抑制干扰源,阻断干扰通道。只
要合理布置与选择有关参数。适当的硬件抗干
扰措施就能抑制视频通信系统的绝大部分干
扰。常见的硬件抗干扰技术措施有:滤波(无源
滤波和有源滤波)技术、去耦技术、隔离技术和
接地技术等。
由于高频脉冲噪声对本系统危害最大。为了
提高系统的抗干扰性能。在系统中可采取以下
措施:
(1)增加总线的抗干扰能力。采用三态门形
式的总线结构,并给总线接上拉电阻,使总线在
瞬间处于稳定的高电平而避免总线出现悬空状
态。总线须加缓冲器。
(
2)
提高系统控制信号抗干扰能力。在系统
中通常有
RESET、STB等控制线,当CPU与其控
制器件的传输距离较远且控制线阻抗较高时。
就容易受到脉冲噪声干扰。可在被控制器件的
输入端并联一只
20pF的电容。并且在
RESET
等控制信号线并联一只0.
01
F电容。给控制线
加一级缓冲器,使控制线的阻抗变低,也有助
于抑制干扰。
(3)抑制数字信号的串模干扰。这种串模干
扰是相邻信号线在传输信号过程中引起的干
扰。大多发生在印制板平行导线上。串模干扰的
强弱与相邻两信号线之间的耦合阻抗和信号本
身的阻抗有关。因此,在本系统中应当:尽量缩
短信号线的长度;传输多种电平信号时,尽量把
前、后沿时间相近的电平信号划为一组传输;在
双面印制板的背面布置较大面积的地线区域可
对部件产生的高频脉冲噪声起到吸收和屏蔽的
作用。
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囡豳泌一
一
嬲霸精寨
统的抗干扰能力。主要有:
①利用数字滤波器来
滤除干扰;②采用软件看I
'
q狗、多次采样技术、定
时刷新输出口等技术来抑制干扰。下面主要介绍
数字滤波器在本系统中的应用。
数字滤波器(DF)对图像信号的处理过程如
图4所示。图像信号首先经过采样/保持电路(S/
H),送至模/数转换器(ADC)转换成数字量,然后
通过数字滤波器滤除其中的干扰信号,最后通过
数/模转换器(DAC)获得语音信号输出。
(
4)利用电磁干扰滤波器(EMI
Fi
l
t
er)消除电
源干扰。随着电子设备、计算机和家用电器的大
量涌现与广泛普及,电网干扰正日益严重并形成
种公害。特别是瞬态电磁干扰,其电压幅度高
(几百伏至上千伏)、上升速率块、持续时间短、
随机性强,容易使数字电路产生严重干扰,甚至
损害设备。电磁干扰滤波器亦称电源噪声滤波器
(PNF),它能有效地抑制电网噪声,提高设备的
抗干扰能力及系统的可靠性。电磁干扰滤波器在
系统中的应用如图2所示。
信
—
I
锵
I
.1
电路(
S/
H)r_
(
^D
c)
I
_1
(
DAC)
广
1
I
图4 DF对图像信号的处理过程
根据所用数学模型的不同,数字滤波器可分
图2电磁干扰滤波器在系统中的应用
为两大类:一类是递归型滤波器.其特点是滤波
器的输出不仅与输入信号有关,还与过去的输出
f
5)利用硬件看门狗功能提高系统的抗干扰
能力。由专用芯片MAX692构成的看门狗电路如
图3所示.系统所用外围元件少。MAX692是微系
统监控电路芯片,具有后备电池切换、掉电判别、
看门狗监控等功能。其中WDI是看门狗检测输
入端,接到DSP的一个专用I
/O口或一个总线口
值有关;另一类是非递归型滤波器(如一阶、二阶
低通滤波器),其特征是滤波器的输出仅与输入
信号有关,而与过去的输出值无关。本系统中使
用的是递归型滤波器。
数字滤波器的软件设计方法有:程序判断滤
波法(限幅滤波法)、中位值滤波法、算术平均滤
波法、递推平均滤波法、防脉冲干扰平均滤波法、
一
上。
是复位信号输出端,接DSP的复位端
。
MAX692的WDI定时周期为
1.
6s,复位脉冲宽度
是200ms。如果WDI保持高或低超过”看门狗”定
时周期(1.
6s),端将发生200ms宽(最小
140ms)
阶滞后滤波法等6种方法。根据需要,本系统
选择中位值滤波法。
设数字滤波器的输入信号为一个一维序列
的负脉冲使
DSP复位。
复位信号
R S
R
厂r厂2
,
…,厂 ,取窗口长度(点数)为m(m为
奇数),对其进行中位值滤波,就是从输入序列中
It
AX692
DSP
相继抽出m个数,r,…,厂。
.
P厂f
,厂+
P…,厂 (其
中
为窗口中心值,1
,:( 二1)/2),再将这m
个点按其数值大小排序,取其序号为中心点的那
个数作为滤波输出。用数学公式表示为:
WDI
监测信号
I10
图3 It
AX692构成的看门狗电路
2.
3软件抗干扰技术
利用软件也可以提高DSP数字图像处理系
)
7
:Medlf.
.
。f .
。f
i
N.v=
(
下转第83页)
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