信號隔離技術的案例
如何實現電源和信號隔離以確保 CAN 總線可靠運行
本文說明了 CAN 故障的潛在原因，并介紹了常見的隔離技術。然后文中介紹了來自 Texas Instruments、RECOM Power、NXP Semiconductors 和 Analog Devices 等供應商的解決方案（設計人員可使用這些解決方案保護 CAN 設備），以及如何有效實施這些解決方案（包括使用評估板）的指導。所提供的解決方案包括分立實施方案（即基于單個 CAN 收發器）以及基于單芯片和雙芯片隔離 CAN 總線設計的集成解決方案。
故障的原因和隔離的必要性
CAN 總線故障可能由多種原因引起：子系統之間的接地電勢差；共模能量和輻射能量等一般噪聲源；以及配電總線上的高壓噪聲和尖峰。為確保汽車和工業系統中 CAN 總線互連器件的穩健運行，需要兩種隔離類型：
與電源總線隔離
連接各子系統的通信總線的隔離
與集成解決方案相比，電源和信號路徑單獨隔離的解決方案通常成本更低，效率更高。這些解決方案還使設計人員能夠獨立優化兩條路徑的隔離電平。設計人員可自由選擇最適合具體應用的隔離技術類型。選擇包括磁隔離、光隔離和電容隔離。有關各種隔離選擇的詳細討論不在本文的討論范圍內，但為了更好地了解，請參閱“如何為物聯網傳感器選擇正確的電隔離技術”。
基本電氣絕緣（使用不允許電流流動的材料）與強化絕緣之間也有區別。所需的絕緣水平取決于所涉及的電壓電平，以及是否存在從可接觸部件到地面的連接。基本絕緣提供一級防電擊保護。電壓大于 60 V DC 或 30 V AC 的系統視為危險系統，需要至少一級保護。系統不一定具有故障保險措施，但任何故障都將限制在系統內。強化或雙重絕緣可提供二級保護。這樣可以在發生故障時確保用戶的安全。
展開 HDMI信號隔離：光纖vs專用芯片，兩種方案該選誰？
圖3：HDMI信號到數字隔離器 (圖片來源：ADI)
另一個技術選項是使用專用的芯片解決這個問題。比如，使用ADI的ADN4654系列低電壓差分信號（LVDS）數字隔離器。
圖4：HDMI信號到千兆LVDS隔離器 (圖片來源：ADI)
通過利用ADN4654的千兆數據速率，可以降低系統的復雜性，并且僅使用兩片ADN4654即可實現4.4Gbps帶寬。每個設備有兩個通道，總共有四個通道，每個通道上的工作速率可以高達1.1Gbps。
ADN4654 Demo板EVAL-CN0422-EBZ
EVAL-CN0422-EBZ是一塊即插即用的評估板，針對HDMI 1.3a端口，可實現信號隔離。與iCoupler?隔離技術結合在一起，通過絕緣屏障傳輸必要的電源和高速視頻及控制信號。
圖5：ADN4654評估板：EVAL-CN0422-EBZ（圖片來源：ADI）
HDMI 1.3a協議中的視頻數據通過四個TMDS（最小化傳輸差分）通道傳輸：三個數據通道（對應紅綠藍）和一個時鐘通道。每個車道必須單獨隔離。
圖6：HDMI視頻數據通過TMDS通道傳輸
如圖7，雖然TMDS與LVDS（低電壓差分）稍有不同，但可以使用CML（電流模式邏輯），即一些簡單的無源組件來實現與LVDS兼容設備的兼容性。
圖7：使用簡單的無源組件來實現TMDS與LVDS兼容（圖片來源：ADI）
這些無源組件與兩個雙通道千兆ADN4654隔離LVDS收發器結合使用，以隔離四條TMDS通道。可實現高達110MHz的像素時鐘頻率，以60Hz的幀速率支持720p分辨率。
展開 域控軟件安全隔離關鍵技術剖析：MCU域 VS SOC域
那為什么MMU可以實現進程級隔離呢？
因為MMU的翻譯是基于頁表進行的，頁表記錄了進程虛擬頁到物理頁的映射。操作系統為不同的進程分配的不同的頁表起始地址，存儲在對應寄存器中。當MMU翻譯地址時，根據頁表起始地址加偏移量定位到具體的頁表項，進而完成地址翻譯。不難看出，這種機制使得進程擁有天然隔離的零散的地址空間。
圖4 MMU工作原理
安全隔離小結
安全隔離的底層原理是避免軟件對內存的不合理訪問，以滿足功能安全要求。硬件層面上，有MPU、MMU這樣的硬件進行程序內存空間的保護和約束；軟件層面上，容器化技術和虛擬化技術也能幫助用戶制定更靈活的隔離策略。但并不是說實現了這些安全隔離機制就等于完全滿足了安全隔離需求，還需要結合軟件和系統的正確設計來共同達成目標。
經緯恒潤功能安全團隊成立于2008年，系國內較早從事功能安全技術研究的團隊。作為功能安全、預期功能安全國家標準委員會成員，經緯恒潤的研發流程、生產流程已通過功能安全開發過程認證，功能安全開發過程達到ASIL-D，相關產品已成功服務于近百家國內外整車及零部件企業。
經緯恒潤功能安全軟件團隊可提供功能安全軟件開發技術咨詢服務，包括功能安全軟件階段流程/產品咨詢、L2監控算法開發集成和L3安全機制（安全通信、隔離、監控、執行和芯片AOU）的開發集成，控制器覆蓋動力域、底盤域、智駕域和車身域等。
未來，經緯恒潤將緊跟行業發展趨勢和市場需求，結合自身汽車電子產品研發和國內外咨詢實踐，一如既往地堅持自主創新道路，為智能汽車安全保駕護航。
了解更多：請致電 010-64840808轉6117或發郵件至market_dept@hirain.com（聯系時請說明來自技術鄰）
展開 基于VCU的商用車車速信號處理技術
作者 | 呂亭強/周亮亮/江進/李成岳/趙維偉/張鵬
來源 | 一汽解放事業本部商用車開發院
車速識別技術是車輛控制中最基本的技術之一，傳統商用車采用渦輪蝸桿配磁電式車速傳感器，脈沖信號經過車速控制盒處理后發送儀表進行車速計算和顯 示， 具有傳遞環節多、誤差大、可靠性差、車速控制盒售后維護困難等缺點，市場反饋經常出現車速指針擺動、歸零等故障現象，并導致巡航功能失效，用戶駕駛體驗較差。
GB7258-2012規定，自2014年9月1日以后生產的半掛牽引車應安裝防抱死制動裝置，即ABS已經成為當今卡車標準配置，ABS系統本身采集4輪或6輪輪速信息，如果能加以利用，可提高車速信號可靠性。又EBS、行車記錄儀等部件需要第三方車速進行校驗，所以車速傳感器又不能取消。基干以上車輛客觀存在的兩路信號源，利用整車控制器進行綜合計算、冗余設計，可大大提供車速信號的準確性、可靠性。
本文從系統構成、計算方法、工程實現等幾個方面介紹了整車控制器車速處理技術的具體方案，試驗結果表明此方法切實可行，可大規模應用于量產車型。
系統構成與原理本文所述方法基于商用車整車控制系統，其中包括VCU、車速傳感器、ABS控制器、ABS輪速傳感器、加速度傳感器、CAN儀表行車記錄儀，系統原理框圖如圖1所示。
VCU同時有以下兩種方式獲得車速。
1）方式1，傳感器車速∶ VCU硬線連接車速傳感器，采集變速器輸出軸靶輪脈沖信號，根據車輛后橋速比、輪胎滾動半徑計算車速。
2）方式2，ABS車速∶ ABS控制器通過底盤CAN總線發輪速信號給VCU，VCU根據車輛輪胎滾動半徑計算車速。
展開 
機械工程測試技術與信號分析
機械工程測試技術與信號分析[1].part3.rar
機械工程測試技術與信號分析[1].part1.rar
機械工程測試技術與信號分析[1].part2.rar
關于信號完整性，你該了解的 | 招聘技術支持工程師
職位：技術支持工程師 – 信號完整性
職責
負責ANSYS客戶技術支持，幫助客戶診斷問題, 研究并找到各種復雜問題的解決方案, 以提高客戶效率和滿意度
負責提高ANSYS客戶的使用體驗, 及時響應，積極傾聽，全力合作
配合產品開發部門改善ANSYS產品性能和客戶使用體驗
參與內部企業的倡議，完善解決方案，促進業績增長
歸檔技術經驗，積極參與團隊能力建設
支持客戶培訓，幫助客戶建立使用ANSYS產品的能力
任職資格
本科以上學歷，電子信息工程、電磁場與微波技術、通信工程等相關專業
至少3年ANSYS（SIwave, HFSS）或其他CAE軟件使用經驗，熟悉信號完整性和電源完整性領域的工程仿真
對工程仿真具有濃厚的興趣，具備解決實際工程難題的能力
能夠獨立工作，具有團隊合作意識，能有效地與客戶溝通
請將簡歷發送至 James.Lei@ansys.com , ANSYS中國將不定期發布最新招聘信息，請大家持續關注！
展開 模態分析振動與噪聲測試技術和信號處理與軟計算
配合國家專業技術人才知識更新工程，幫助廣大企業專業技術人員更好地理解和掌握相關信號處理和圖像處理理論/技術及模態分析，振動與噪聲測試這些技術。從而提高自身專業技術水平。我會定于2012年8月16日—22日在杭州舉辦“信號處理與軟計算–及其工程應用”、“模態分析、振動與噪聲測試技術及其應用”兩個高級研修班，授課將以理論與實踐相結合的方式。望各相關單位組織技術骨干積極報名參加。
一種利用寬帶載波通信技術實現無線公網信號中繼的方法
在這些采集點中，有很多地方主要是由于移動公網信號差，而未覆蓋。采集終端安裝的地方，例如地下室以及山區等存在移動通信基站未覆蓋或者信號極差的情況，造成主站無法正常采集終端數據。
在用電信息采集通信系統中，遠程信道實現方式包括移動公網（GPRS/CDMA）、230MHz專網、光纖通信等，其中三大運營商的GPRS/CDMA通信方式占90%以上。
針對上述問題，我們采用高速載波通過透傳的方式可以將遠程通信模塊安裝到同臺區內信號較好的地點，以此提高遠程通信模塊的信號質量，提高采集終端與主站通信成功率及長期穩定性。
中繼方法的系統構成與功能
（一）
載波轉GPRS模塊由串口轉接模塊、主模塊、從模塊三部分組成。串口轉接模塊主要實現本裝置從模塊與集中器的通信，通信方式采用RS232方式；從模塊主要功能是將集中器的通信信息轉化為能夠在電力線上傳輸的寬帶電力線載波信號；主模塊是本裝置的核心部分，其主要實現將寬帶載波模塊轉化為GPRS或CDMA信號，然后再與現場的移動公網進行通信。
串口轉接模塊安裝在采集終端右側替換原GPRS通信模塊；從模塊安裝在采集終端側通過串口連接線與串口轉接模塊連接；主模塊安裝在同一臺區信號較好處，把原來從采集終端上拔下的GPRS通信模塊安裝在主模塊對應插座上。
圖1 系統示意圖
（二）
電力線寬帶載波通信技術，即寬帶電力線通信（Broadband over Power Line，BPL），其使用頻率在1MHz以上、通信速率在1Mbps以上，調制解調多采用各種擴頻通信技術、OFDM技術、DMT（Discrete Multi-tone）技術等。
展開 采用先進的數字信號處理技術和具備DSP多通道輸出的音頻功放IC-NTP8204G
韓國NF推出的功放系列產品在音頻功放領域享有盛譽，芯片采用先進的數字信號處理技術，能實現高保真的音頻放大，為用戶帶來真實、震撼的音樂體驗。多通道DSP功放IC具備多通道輸出，適用于不同音響系統需求，輕松搭建高品質多聲道音響系統。在音響系統中音頻功放能夠將電信號轉換為音頻信號，提供清晰、強大的音頻效果，而功放內置DSP能對音頻信號進行精確的處理和調整；為音響系統提供更加清晰和強大的音頻效果。
由工采網代理的NTP8204G是一款單芯片全數字音頻放大器，包含立體聲放大系統的功率級。該芯片集成了多功能數字音頻信號處理功能、高性能高保真全數字PWM調制器以及兩個大功率全橋MOSFET功率級。數字信號處理相對于模擬信號處理有很大的優越性，表現在精度高、靈活性大、可靠性好、易于大規模集成等方面。
NTP8204G接收采樣頻率為32kHz、44.1kHz、48kHz和96kHz的數字串行音頻數據，系統主時鐘應為各采樣頻率的整數倍。該設備在無散熱器的情況下可提供2×20瓦的立體聲輸出功率。
NTP8204G配備混頻器和雙四分頻濾波器，可實現響度控制、揚聲器響應補償及參數均衡等核心音頻信號處理功能。NTP8204G的所有功能均可通過I2C主機接口總線的內部寄存器值進行控制。
NTP8204G采用行業標準的Inter IC Control（I2C）總線與主機IC通信。主機IC可通過I2C總線對NTP8204G的內部寄存器進行寫入或讀取操作。
展開 『原創』生物醫學信號處理——國家生命科學與技術人才培養基地系列教材
生物醫學信號處理——國家生命科學與技術人才培養基地系列教材
· 作者：劉海龍 編著
· 出版社：化學工業出版社
· 出版日期：
2006-4-1
· ISBN：7502578978
· 字數：607000
印次：1
