計算機控制系統(tǒng)的軟件抗干擾技術

賀曉飛

摘 要 各種各樣的干擾源會使得計算機控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定，給計算機運行帶來一定的后果。為了研究系統(tǒng)的軟件抗干擾技術，本文首先介紹了相關概念，并且分析了常見的系統(tǒng)干擾源，最后根據(jù)干擾源以及計算機的軟件系統(tǒng)介紹了一些防干擾的措施。

關鍵詞 干擾源 軟件系統(tǒng) 防干擾

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A

0緒論

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展與科學技術的快速更新，計算機不僅被家庭用戶與辦公用戶廣泛采用，更是與其它各種科學技術相融合從而形成通信更加快速、便捷的新型科技產(chǎn)品。然而，隨著計算機在多個領域被廣泛應用，也產(chǎn)生了一些負面作用，那就是外界的干擾對計算機控制系統(tǒng)會造成一定的危害，使得計算被病毒侵害，從而可能會泄漏用戶的信息甚至公司與國家的機密，造成不可估量的損失。

要盡可能阻止外界的干擾對計算機相關的設備造成傷害，從而使得計算機控制系統(tǒng)在計算機運行過程中保持安全狀態(tài)，首先就需要了解計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構與功能，這樣才能更好地保障計算機控制系統(tǒng)的安全性。計算機控制系統(tǒng)是利用控制計算機運行過程中的一些部件從而達到控制整個計算機的目的。計算機控制系統(tǒng)中包含硬件與軟件，本文只介紹相關的軟件部分，軟件部分基本在計算機出廠時就已確定了，包含計算機的語言、操作系統(tǒng)以及自帶的內(nèi)部程序。計算機控制系統(tǒng)利用有線或無線的方式與被控制的部件進行相連，利用與計算機的輸入輸出通道、安全監(jiān)測以及運行設備相連接從而達到它的控制目的。

計算機控制系統(tǒng)不僅是保障整個計算機運行安全，還需要對傳遞過程中的各種信號進行轉(zhuǎn)換并對其進行其他的處理，形成計算機語言。因此計算機控制系統(tǒng)不僅具有控制的能力，還需要對信息進行存儲傳遞并進行一定的記憶，從而形成一個高效率、功能齊全的系統(tǒng)。然而，由于外界對計算機控制系統(tǒng)的干擾較多，如果放任不管，很可能影響計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而影響整個計算機的輸出正確性。因此，針對計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術十分重要，目前分為硬件抗干擾與軟件抗干擾，本文著重介紹軟件抗干擾技術。

1計算機控制系統(tǒng)的干擾因素

計算機控制系統(tǒng)在整個計算機運行過程具有重要的作用，它維持計算機的高效運行并保障運行的安全性與穩(wěn)定性，因此保持計算機控制系統(tǒng)的完善性十分重要，也就是說必須保障計算機控制系統(tǒng)具有良好的抗干擾性。下面對下列干擾源進行分析。

電源干擾源：分析大量的數(shù)據(jù)表明，電源干擾在計算機控制系統(tǒng)的干擾中高達70%。電源線過長，在電源通電過程中會帶來較大的干擾信號。同時計算機控制系統(tǒng)大多與很多工業(yè)設備共同連接與一個大型電源，而大型工業(yè)設備在開關電源時會引起電荷的劇烈變化，從而對計算機控制系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的干擾，而這些干擾不僅很難消除還會帶來較大的危害性。

信號電壓干擾源：計算機控制系統(tǒng)大多采用低電頻系統(tǒng)，其中的信號電壓是很低的，以毫伏計算。然而計算機控制系統(tǒng)中需要連接幾十到幾百米不等的電纜，在電纜周圍存在的高電壓設備很容易對計算機控制系統(tǒng)產(chǎn)生強烈的干擾，從而產(chǎn)生較大差錯，尤其是對于傳送信號影響更大。

電路板干擾源：電路板是計算機控制系統(tǒng)中的重要部件，它是影響計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素。電路板的設計直接影響其它電波的產(chǎn)生，這些電波會對計算機本省需要傳送的信號以及信息產(chǎn)生干擾，從而使得輸出結(jié)果具有一定的不可控性以及一定的誤差，從而對計算機控制系統(tǒng)造成危害。

2計算機控制系統(tǒng)的軟件抗干擾建議

針對第二部分對計算機控制系統(tǒng)的干擾源的介紹以及分析，下面例舉一些建議以及措施對干擾源進行應的防護。

（1）針對電源干擾源，可以利用磁環(huán)以及電源濾波器進行一定的防護。磁環(huán)可以減少由于電源線自身的磁場對于電流的干擾，即減少電源線的磁場對于計算機控制系統(tǒng)的干擾；同時利用電源濾波器可以降低大型設備開關電源時對計算機控制系統(tǒng)產(chǎn)生的不穩(wěn)定性，減少電源的震蕩，并將電源自身產(chǎn)生的多余電波進行過濾，從而減少其對系統(tǒng)的影響。

（2）針對信號電壓干擾源，可以利用磁珠以及雙絞線等方式進行一定的防護。磁珠的作用主要是降低輸出線中產(chǎn)生的干擾電流帶來的影響；雙絞線可以代替信號線，它可以消除自身帶來的電磁感應，并且減小電纜周圍的設備所帶來的信號干擾效應。

（3）針對電路板干擾源，可以利用電容器與抑制電壓元件。電容器可以有效的減少干擾電流對計算機控制系統(tǒng)的影響，在電路板芯片電源與大地之間放置電容器可以減少電路之間的相互干擾；利用抑制電壓元件可以減小電壓阻抗，使得較大電流通過時不傷害相關元件，從而保護計算機控制系統(tǒng)的設備，同時也減少了整個系統(tǒng)受大電流干擾的影響。

（4）還可以利用軟件抗干擾技術，在計算機開機時、使用過程中利用軟件自帶的診斷功能對計算機控制系統(tǒng)進行診斷，判斷輸入輸出接口以及通信通道的穩(wěn)定性以及可靠性。并且在進行程序運行期間需要對系統(tǒng)進行撫慰處理，中斷響應，減少錯誤操作，保證系統(tǒng)的安全性；最后，增強信息傳遞過程中的冗余信息量，提高系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)錯誤并改正錯誤能力。

3結(jié)語

在計算機運行過程中，計算機控制系統(tǒng)常常會面臨種類繁多、次數(shù)頻繁的干擾，不僅影響系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性，還會對計算機的輸出結(jié)果造成一定的影響。因此找出系統(tǒng)所面臨的干擾源并積極采取一定的措施對計算機平穩(wěn)運行是至關重要的。

參考文獻

[1] 王銳剛，吳興純，龍志文，王晉.計算機測控系統(tǒng)的軟件抗干擾技術研究[J]. 昆明冶金高等?？茖W校學報，2007（7）：1-4.

[2] 李會娟.計算機控制系統(tǒng)的軟件抗干擾技術[J].信息化縱橫，2009（4）：1-2.

[3] 祝福，肖彥直.計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術[J].計算機與數(shù)字工程，2005（05）：1-4.

[4] 趙偉.對計算機測控系統(tǒng)軟件抗干擾技術研究[J].信息系統(tǒng)工程，2015（5）：1-3.