中国工控网

摘 要：在信号的传输过程中，噪音信号不可避免的会干扰正常信号。如何对混合信号进行信噪分离，是一件非常重要的工作，同时也是非常困难的事情。SAS油藏地面数据采集系统的研制成功与成功的信号分离技术是分不开的。因此，本文对数字信号的信噪从理论及实践上进行了详细的分析，并给出了实现方法。信噪分离技术的使用，对将来的硬件设备开发将起到非常重要的作用。

关键词：数字信号；抗干扰电路

在石油现场上所使用的传感器、变送器，一般情况下都是通过长距离(100米左右)的电缆传入数据处理设备的。在信号的传输过程中，由于长距离电缆的电容及电感分布，会使数字信号发生严重的畸变。另外，线路的电阻则会使信号幅度下降，加上外部设备及天体的电场干扰，会使接收的信号变得更加恶化。

图1

图1是一个典型的传输畸变现象。从图上可以看出，信号在传输的过程中有些信号由于噪音信号的干扰幅度大大降低了，而有些信号在传输过程中由于正向干扰，幅度反而增加。因此信号变得杂乱无章，有用信号变小了，噪音信号增多了，很显然图一右面的信号是不能用于计数电路或其它数字电路工作的。早期的SAS油藏地面数据采集系统的实验设备采用的是图一所示的直传方式，在海上的实验表明：油表或水表发出10个脉冲后，经传输送入计算机计数板计数时显示30多个脉冲数，而且很不稳定。这显然是不正确的，当第一台SAS实验返回后，我经过认真分析并对它进行了脉冲的解扰处理。

首先，对(图1右侧)混合信号进行放大处理，以弥补由于传输造成的信号损失，使信号经放大后从幅度上满足TTL电平的要求。图2是放大后的混合信号。

图2

为了得到图2所示的放大信号，我们采用了单级三极管放大电路，电路结构成如图3所示。

图3

当混合信号从输入端输入时，便在输出端得到所需的放大信号。基本工作原理是这样的。

当高电平信号来到时NPN三极管进入饱和区，于是在输出端便得到1V的输出信号；当低电平信号到来时NPN三极管便进入截止区，于是在输出端便得到5V的输出信号。

从上面的分析可知，这一电路对一般的信号整形是完全胜任的，但当信号发生严重畸变时，它就显得力不从心了。这是因为，我们无法正确的找到合适的限幅位置，因此，在使用此电路时仍有干扰不能正确的被排除的可能，必须对它加以改进才能使它达到现场作业的要求。