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测定阻抗匹配的重要性…l段π形滤波器

测定阻抗匹配的重要性…l段π形滤波器
测定阻抗匹配的重要性…l段π形滤波器

只有信号频率通过的滤波器,在以数字技术为主体的今天,是电子电路的天下,这里,在从音频到视频带的比较低的频率内,使用的OP放大器以有源滤波器为主流。

由于有源滤波器不必需阻抗匹配,所以多数段数具有很容易级联连接的特征。

一方面,作为数MHz以上频率使用的高频用滤波器,从古至今都使用LC方式的无源滤波器,但是,LC滤波器在设计时必需预先决定特性阻抗Z O,当驱动侧的阻抗RS、终端(负载)电阻RL,不适合或者变化时,会对滤波器特性有影响.因此,可以说一般LC滤波器的设计都很难。

在各种LC滤波器中,测定预先假定的负载电阻RL及负载断开/短路时的LC滤波器的输人阻抗ZIN,研究滤波器的通频带内的波形和频带外的特性如何变化,加深对滤波器的理解。图1表示基本的LC滤波器的模型。从其外形上看,称之为π形低通滤波器。这个电路是使用了由线圈L和电容C组成的3个电抗元件的电路,衰减倾斜度为3×6dB/oct,即18 dB/oct。使用起来多以除去高频噪声等为目的。

图1 1段π形低通摅波器的构成

计算电路常数时,首先决定特性阻抗Z。和截断频率fc,然后算出L和C的值。图1中,从

可知,当Z O=50Ω、f c=5MHz时,L=3.183μH、c=

636pF。在这个实验里,取L=3.3μH、C=620PF。

照片1是1段π形低通滤波器的衰减特性。截断频率fc比设计值5MHz低,这是因为L=3.3μH的缘故。照片上侧的曲线是RL=1MΩ时的特性,产生的通频带约6dB,截断频率fc附近产生约3dB的峰值。

照片1 1段π形低通滤波器的减衰特性(f c=5MHz,Z o=50Ω,R L=50Ω及lMΩ,f=lOOkHz~l00MHz,lOdB/div.)

如果在这样的频率特性上,在具有峰值的滤波器上给予脉冲,则输出会产生过冲或振荡,因此要懂得阻抗匹配的重要性。

照片2是当滤波器的输出特性阻抗为z o=R L=50Ω终端时,对应输出断开(RL=∞)和输出短路(R L=0)时,各个输人阻抗ZIN随频率特性如何变化的曲线图。

当Z O=RL=50Ω时的输人阻抗,通频带为51.6Ω,截断频率fc附近产生若干个峰值,在f c以上时又变成同一曲线。

照片2 1段π形滤波器....随首负载阻抗RL的变化而引起的输入阻抗的变化(RL=0及∞Ω,f =100k-l00MHz)

当RL=∞时,与频率成反比,输人阻抗ZIN下降.可以看到在f≈3 5MHz产生串联共振现象:f≈5MHz附近产生并联共振现象:fc

以上频率时成反比.在f≈50MHz处产生串联共振现象,但这是由电容的自己共振所引起的。

当RL=0Ω时,输人阻抗ZIN与频率成比例上升,在f≈3.5MHz产生并联共振现象,fc以上频率时变为同样的特性.

这样,根据负载的阻抗匹配状态,需注意输人阻抗变化最坏约在2Ω~2KΩ之闷,变化了1000倍,由此可知,特别是输出断开时,驱动侧的功率输出设备很容易破损。

防火墙攻击原理介绍

攻击原理介绍 华为技术有限公司版权所有侵权必究

修订记录

目录(TOC Heading) 第1章攻击防范的实现基本原理 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 网络常用攻击手段 (3) 1.3 DoS攻击 (3) 1.3.1 IP Spoofing 攻击 (3) 1.3.2 Land攻击 (4) 1.3.3 smurf攻击 (4) 1.3.4 Fraggle攻击 (4) 1.3.5 WinNuke攻击 (5) 1.3.6 SYN Flood攻击 (5) 1.3.7 ICMP Flood攻击 (7) 1.3.8 UDP Flood攻击 (7) 1.3.9 ICMP重定向报文 (8) 1.3.10 ICMP不可达报文 (8) 1.3.11 AUTH Flood攻击 (8) 1.4 扫描窥探 (9) 1.4.1 地址扫描 (9) 1.4.2 端口扫描 (9) 1.4.3 IP源站选路 (9) 1.4.4 IP路由记录选项 (10) 1.4.5 Tracert报文 (10) 1.5 畸形报文攻击 (10) 1.5.1 畸形TCP报文 (10) 1.5.2 Ping of Death 攻击 (11) 1.5.3 Tear Drop攻击 (12) 1.5.4 畸形IP分片报文 (12) 1.5.5 超大的ICMP报文 (13) 1.6 在Eudemon防火墙上使用攻击防御特性 (13)

关键词: 攻击 摘要: 在数据网络中,路由器设备主要关注互联互通,而防火墙重点关注网络安全。防火墙 一般设置在被保护网络和外部网络之间,以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。 防火墙能根据企业/用户的安全政策控制(允许、拒绝、监测)出入网络的信息流并且 可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流,尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、 结构和运行状况,以此来实现网络的安全保护。 从防火墙的组网位置和功能上看,对非法攻击的防御非常重要。通过防火墙的攻击防 范功能可以保证内部网络的安全,避免和减少非法攻击的危害。 高级的攻击往往采用多种攻击手段,冲击波和震荡波病毒就是这类攻击的典型。但只 要我们掌握其攻击的特征就可以进行有效防范。 本文介绍了常见的攻击手段及其原理。 缩略语清单: 无 参考资料清单:

滤波器基本原理、分类、应用

滤波器原理 滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中,利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。 广义地讲,任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。因为,任何装置的响应特性都是激励频率的函数,都可用频域函数描述其传输特性。因此,构成测试系统的任何一个环节,诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等,都将在一定频率范围内,按其频域特性,对所通过的信号进行变换与处理。 本文所述内容属于模拟滤波范围。主要介绍模拟滤波器原理、种类、数学模型、主要参数、RC滤波器设计。尽管数字滤波技术已得到广泛应用,但模拟滤波在自动检测、自动控制以及电子测量仪器中仍被广泛应用。带通滤波器 二、滤波器分类 ⒈根据滤波器的选频作用分类 ⑴低通滤波器 从0~f2频率之间,幅频特性平直,它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过,而高于f2的频率成分受到极大地衰减。 ⑵高通滤波器 与低通滤波相反,从频率f1~∞,其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过,而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。 ⑶带通滤波器 它的通频带在f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过,而其它成分受到衰减。 ⑷带阻滤波器 与带通滤波相反,阻带在频率f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减,其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。 推荐精选

低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式,其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器,例如:低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器,低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。 低通滤波器与高通滤波器的串联 低通滤波器与高通滤波器的并联 ⒉根据“最佳逼近特性”标准分类 ⑴巴特 沃斯滤波 器 从幅频特 性提出要 求,而不 考虑相频 特性。巴 特沃斯滤 波器具有最大平坦幅度特性,其幅频响应表达式为: ⑵切比雪夫滤波 器 推荐精选

防火墙有什么用工作原理介绍

防火墙有什么用工作原理介绍 什么是防火墙,有什么作用 所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种 获取安全性方法的形象说法,它是一种计算机硬件和软件的结合, 使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(SecurityGateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入,防火墙 主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成,防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。 该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。 在网络中,所谓“防火墙”,是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法,它实际上是一种隔离技术。防火墙是在 两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度,它能允许你“同意”的 人和数据进入你的网络,同时将你“不同意”的人和数据拒之门外,最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说,如果不 通过防火墙,公司内部的人就无法访问Internet,Internet上的人 也无法和公司内部的人进行通信。 XP系统相比于以往的Windows系统新增了许多的网络功能(Windows7的防火墙一样很强大,可以很方便地定义过滤掉数据包),例如Internet连接防火墙(ICF),它就是用一段"代码墙"把电脑和Internet分隔开,时刻检查出入防火墙的所有数据包,决定拦截或 是放行那些数据包。防火墙可以是一种硬件、固件或者软件,例如 专用防火墙设备就是硬件形式的防火墙,包过滤路由器是嵌有防火 墙固件的路由器,而代理服务器等软件就是软件形式的防火墙。 ICF工作原理 ICF被视为状态防火墙,状态防火墙可监视通过其路径的所有通讯,并且检查所处理的每个消息的源和目标地址。为了防止来自连

自适应滤波器介绍及原理

关于自适应滤波的问题: 自适应滤波器有4种基本应用类型: 1) 系统辨识:这时参考信号就是未知系统的输出,当误差最小时,此时自适应滤波器就与未知系统具有相近的特性,自适应滤波器用来提供一个在某种意义上能够最好拟合未知装置的线性模型 2) 逆模型:在这类应用中,自适应滤波器的作用是提供一个逆模型,该模型可在某种意义上最好拟合未知噪声装置。理想地,在线性系统的情况下,该逆模型具有等于未知装置转移函数倒数的转移函数,使得二者的组合构成一个理想的传输媒介。该系统输入的延迟构成自适应滤波器的期望响应。在某些应用中,该系统输入不加延迟地用做期望响应。 3) 预测:在这类应用中,自适应滤波器的作用是对随机信号的当前值提供某种意义上的一个最好预测。于是,信号的当前值用作自适应滤波器的期望响应。信号的过去值加到滤波器的输入端。取决于感兴趣的应用,自适应滤波器的输出或估计误差均可作为系统的输出。在第一种情况下,系统作为一个预测器;而在后一种情况下,系统作为预测误差滤波器。 4) 干扰消除:在一类应用中,自适应滤波器以某种意义上的最优化方式消除包含在基本信号中的未知干扰。基本信号用作自适应滤波器的期望响应,参考信号用作滤波器的输入。参考信号来自定位的某一传感器或一组传感器,并以承载新息的信号是微弱的或基本不可预测的方式,供给基本信号上。 这也就是说,得到期望输出往往不是引入自适应滤波器的目的,引入它的目的是得到未知系统模型、得到未知信道的传递函数的倒数、得到未来信号或误差和得到消除干扰的原信号。 1 关于SANC (自适应消噪)技术的问题 自适应噪声消除是利用winer 自适应滤波器,以输入信号的时延信号作为参考信号来进行滤波的,其自适应消噪的原理说明如下: 信号()x n 可分解为确定性信号分量()D x n 和随机信号分量()R x n ,即: ()()()D R x n x n x n =+ (1.1) 对于旋转机械而言,确定性信号分量()D x n 通常可表示为周期或准周期信号分量()P x n ,即: ()()()P R x n x n x n =+ 1.2 对信号()x n 两个分量()P x n 和()R x n ,有两个基本假设: (1) ()P x n 和()R x n 互不相关; (2) ()P x n 和()R x n 的自相关函数具有下述特性:()0P P x x R m ≈, N m M ≥;()0R R x x R m ≈,B m M ≥;

变压器怎样测试输入输出阻抗

变压器怎样测试输入输出阻抗 在牛的一组线圈上加上一个交流电压(电压不要太高,几伏到十几伏就可以了),用电压表测另一组的电压,找到他们的电压比然后平方,再乘以一边的阻抗就是另一边的阻抗了。公式为:(输入端电压/输出端电压)的平方×输出阻抗=输入阻抗。例:一个输入变压器输入端与输出端的电压比为10:1,则当输出端接1Ω负载时,输入端的阻抗为100Ω;当输出端接500Ω负载时输入端的输入阻抗为50K...... 不能用电阻来做参数,必须找到它们的电压比才能计算。变压器阻抗变换与初次级之间的匝数比有关系,电压比就直接反映出它们的匝数比关系,就可以算到它们的阻抗变换关系了。阻抗的计算只要找到它们的关联数据计算起来就很简单了,不要把它们想得太复杂。 由负载阻抗决定输入阻抗,如果牛输出端接的47K阻抗,那么1:1的输入牛输入阻抗就是47K。另外有一点,牛的工作阻抗还影响频响 说到频响这个话题我先来举个例:去年有一天我突发奇想,用一个输入变压器直接驱动6P14做功放。此变压器阻抗变换有两种(输出绕组固定),分别为1:64和1:4400。显然1:64这组输入线圈匝数要多些,也就是输入电感量要大些,那么低音就应该更好些,但事实却不是这样,反而1:4400这组低音好得多。当时一时还想不明白,事后分析才得出了结论,也就是接下来要讨论的问题。 当一个变压器绕组固定后,其阻抗比固定了,输入、输出电感量也固定了。变压器的高频性能取决于其自身损耗(铁心涡流、分布电容等),低频性能则取决于输入电感量和输入阻抗。前面说了变压器绕组固定后输入、输出电感量也固定了,那么其低频性能就只能由输入阻抗来决定了。它们的关系为f=Xl/2πL,f表示频率、Xl表示输入阻抗、L表示电感量。也就是说一个输入变压器如果输入阻抗越低其低频延伸就越好。只要输入变压器前级有足够的驱动能力,就尽可能的降低输入阻抗以取得好的低音效果。降低输入阻抗的方法是减小输入变压器的输出端的输出电阻(针对胆管就是减小栅极对地电阻),而不是在变压器输入端并接电阻(这样做没用)。 再回到上面的实例,我的6P14栅极对地电阻为470K,当我选择1:64输入端时其低频延伸为f=58.75K/6.28L1,选择1:4400时低频延伸为f=7.12K/6.28L2。从数据可以看出虽然L1〉L2,但58.75K远大于7.12K,所以1:4400组低频好于1:64这一组。

防火墙的主要类型

防火墙的主要类型 按照防火墙实现技术的不同可以将防火墙为以下几种主要的类型。 1.包过滤防火墙 数据包过滤是指在网络层对数据包进行分析、选择和过滤。选择的数据是系统内设置的访问控制表(又叫规则表),规则表制定允许哪些类型的数据包可以流入或流出内部网络。通过检查数据流中每一个IP数据包的源地址、目的地址、所用端口号、协议状态等因素或它们的组合来确定是否允许该数据包通过。包过滤防火墙一般可以直接集成在路由器上,在进行路由选择的同时完成数据包的选择与过滤,也可以由一台单独的计算机来完成数据包的过滤。 数据包过滤防火墙的优点是速度快、逻辑简单、成本低、易于安装和使用,网络性能和通明度好,广泛地用于Cisco 和Sonic System等公司的路由器上。缺点是配置困难,容易出现漏洞,而且为特定服务开放的端口存在着潜在的危险。 例如:“天网个人防火墙”就属于包过滤类型防火墙,根据系统预先设定的过滤规则以及用户自己设置的过滤规则来对网络数据的流动情况进行分析、监控和管理,有效地提高了计算机的抗攻击能力。 2、应用代理防火墙

应用代理防火墙能够将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段,使得网络内部的客户不直接与外部的服务器通信。防火墙内外计算机系统间应用层的连接由两个代理服务器之间的连接来实现。有点是外部计算机的网络链路只能到达代理服务器,从而起到隔离防火墙内外计算机系统的作用;缺点是执行速度慢,操作系统容易遭到攻击。 代理服务在实际应用中比较普遍,如学校校园网的代理服务器一端接入Internet,另一端介入内部网,在代理服务器上安装一个实现代理服务的软件,如WinGate Pro、Microsoft Proxy Server等,就能起到防火墙的作用。 3、状态检测防火墙 状态检测防火墙又叫动态包过滤防火墙。状态检测防火墙在网络层由一个检查引擎截获数据包并抽取出与应用状态有关的信息。一次作为数据来决定该数据包是接受还是拒绝。检查引擎维护一个动态的状态信息表并对后续的数据包进行检查,一旦发现任何连接的参数有意外变化,该连接就被终止。 状态检测防火墙克服了包过滤防火墙和应用代理防火墙的局限性,能够根据协议、端口及IP数据包的源地址、目的地址的具体情况来决定数据包是否可以通过。 在实际使用中,一般综合采用以上几种技术,使防火墙产品能够满足对安全性、高效性、

FIR数字滤波器设计及软件实现

实验五:FIR数字滤波器设计及软件实现 一、实验目的: (1)掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。 (2)掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法。 (3)掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理。 (4)学会调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器。 二、实验容及步骤: (1)认真复习第七章中用窗函数法和等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理; (2)调用信号产生函数xtg产生具有加性噪声的信号xt,并自动显示xt及其频谱,如图1所示; 图1 具有加性噪声的信号x(t)及其频谱如图 (3)请设计低通滤波器,从高频噪声中提取xt中的单频调幅信号,要求信号幅频失真小于0.1dB,将噪声频谱衰减60dB。先观察xt的频谱,确定滤波器指标参数。 (4)根据滤波器指标选择合适的窗函数,计算窗函数的长度N,调用MATLAB函数fir1设计一个FIR低通滤波器。并编写程序,调用MATLAB快速卷积函数fftfilt实现对xt的滤波。绘图显示滤波器的频响特性曲线、滤波器输出信号的幅频特性图和时域波形图。 (4)重复(3),滤波器指标不变,但改用等波纹最佳逼近法,调用MATLAB函数remezord和remez设计FIR数字滤波器。并比较两种设计方法设计的滤波器阶数。 友情提示: ○1MATLAB函数fir1和fftfilt的功能及其调用格式请查阅本课本;

○ 2采样频率Fs=1000Hz ,采样周期T=1/Fs ; ○ 3根据图10.6.1(b)和实验要求,可选择滤波器指标参数:通带截止频率fp=120Hz ,阻带截至频率fs=150Hz ,换算成数字频率,通带截止频率 p 20.24p f ωπ=T =π,通带最大衰为0.1dB ,阻带截至频率s 20.3s f ωπ=T =π,阻带最小衰为60dB 。] ○ 4实验程序框图如图2所示。 图2 实验程序框图 三、实验程序: 1、信号产生函数xtg 程序清单: %xt=xtg(N) 产生一个长度为N,有加性高频噪声的单频调幅信号xt,采样频率Fs=1000Hz %载波频率fc=Fs/10=100Hz,调制正弦波频率f0=fc/10=10Hz. function xt=xtg N=1000;Fs=1000;T=1/Fs;Tp=N*T; t=0:T:(N-1)*T; fc=Fs/10;f0=fc/10; %载波频率fc=Fs/10,单频调制信号频率为f0=Fc/10;

滤波器的种类、作用、原理

滤波器的种类、作用、原理 一、概述 1.定义 凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器,相当于频率“筛子”。 2.分类 幅频特性如下

频率通带:能通过滤波器的频率范围 频率阻带:被滤波器抑制或极大地衰减的信号频率范围。 截止频率:通带与阻带的交界点。 2)按物理原理分:机械式、电路式 按处理信号分:模拟、数字 3.滤波器的作用 1)将有用的信号与噪声分离,提高信号的抗干扰性及信噪比; 2)滤掉不感兴趣的频率成分,提高分析精度; 3)从复杂频率成分中分离出单一的频率分量 。 二、理想滤波器与实际滤波器 1.理想滤波器的频率特性 理想滤波器:使通带内信号的幅值和相位都不失真,阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器,其通带和阻带之间有明显的分界线。 如理想低通滤波器的频率响应函数为

理想滤波器实际上并不存在。 2.实际滤波器 实际滤波器的幅频特性如下图所示 实际滤波器的特性需要以下参数描述: ①信频程选择性: 与上、下截止频率处相比,频率变化一倍频程时幅频特性的衰减量,即 信频程选择性总是小于等于零,显然,计算信量的衰减量越大,选择性越好。 ②滤波器因素:-60dB处的带宽与-3dB处的带宽之比值,即 ③分辨力:即分离信号中相邻频率成分的能力,用品质因素Q描述。

3.实际带通滤波器的形式 ①恒定带宽带通滤波器:B=常量,与中心频率f0无关。 ②恒定百分比带通滤波器: 在高频区恒定百分比带通滤波器的分辨率比恒定带宽带通滤波器差。 三、RC无源模拟式滤波器 1.一阶RC低通滤波器

2.一阶高通滤波器

阻抗变换

1变压器的简介 变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、 变流和变阻抗的作用。 变压器的种类很多, 应用十分广泛。 比如在电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电, 到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用, 以此减少传输过程中电能的损耗; 在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压, 再通过整流和滤波, 得到电路所需要的直流电压; 在放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹配等等。 变压器虽然大小悬殊, 用途各异, 但其基本结构和工作原理却是相同的。 1.1变压器的工作原理 变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁心形状一般有E 型和C 型铁心。 变压器是利用电磁感应原理将某一电压的交流换成频率相同的另一电压的交流电的能量的变换装备。 变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组,如图(1)所示。一个绕组接电源,称为原绕组(一次绕组、初级),另一个接负载,称为副绕组(二次绕组、次级)。原绕组各量用下标1表示,副绕组各量用下标2表示。原绕组匝数为1N ,副绕组匝数为2N 。 图(1)变压器结构示意图

当一次绕组两端加上交流电压u 1时,绕组中通过交流电流i 1,在铁心中将产生既与一次绕组交链,又与二次绕组交链的主磁通φ。 m 1144.4? ? Φ-=f N j E (1-1-1) 1111.1111.)(? ??+-=++-=I Z E I jX R E U (1-1-2) m 2244.4? ? Φ-=f N j E (1-1-3) 2222. 2222. )(? ? ? -=+-=I Z E I jX R E U (1-1-4) k N N E E U U ===2 1 2121 (1-1-5) k U U 1 2= (1-1-6) 说明只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。 1.1.2 电流变换 变压器在工作时,二次电流2I 的大小主要取决于负载阻抗模|1Z |的大小,而一次电流 1I 的大小则取决于2I 的大小。 012211? ??=+I N I N I N (1-2-7) K I I U U I 22121== (1-2-8) 说明变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。

防火墙的作用是什么 六

防火墙的作用是什么六 防火墙的作用是什么,IDS的作用是什么 业界的同行曾经说过“安全,是一种意识,而不是某种的技术就能实现真正的安全。”随着工作的时间渐长,对这句话的体会就越深。再防守严密的网络,利用人为的疏忽,管理员的懒惰和社会工程学也可能被轻易攻破。 因此,在这里我介绍的防火墙和IDS技术,只是我们在网络安全环节中进行的一个防御步骤。在网络内进行防火墙与IDS的设置,并不能保证我们的网络就绝对安全了,但是设置得当的防火墙和IDS,至少会使我们的网络更为坚固一些,并且能提供更多的攻击信息供我们分析。 接下来,让我们正确地认识一下防火墙和IDS的作用吧。 防火墙 一、防火墙能够作到些什么? 1.包过滤 具备包过滤的就是防火墙?对,没错!根据对防火墙的定义,凡是能有效阻止网络非法连接的方式,都算防火墙。早期的防火墙一般就是利用设置的条件,jian 测通过的包的特征来决定放行或者阻止的,包过滤是很重要的一种特性。虽然防火墙技术发展到现在有了很多新的理念提出,但是包过滤依然是非常重要的一环,如同四层交换机首要的仍是要具备包的快速转发这样一个交换机的基本功能一样。通过包过滤,防火墙可以实现阻挡攻击,禁止外部/内部访问某些站点,限制每个ip的流量和连接数。 2.包的tou明转发 事实上,由于防火墙一般架设在提供某些服务的服务器前。如果用示意图来表示就是Server—FireWall—Guest 。用户对服务器的访问的请求与服务器反馈给用户的信息,都需要经过防火墙的转发,因此,很多防火墙具备网关的能力。 3.阻挡外部攻击 如果用户发送的信息是防火墙设置所不允许的,防火墙会立即将其阻断,避免其进入防火墙之后的服务器中。 4.记录攻击

EMI滤波器应用设计原理

EMI滤波器设计原理 高频开关电源由于其在体积、重量、功率密度、效率等方面的诸多优点,已经被广泛地应用于工业、国防、家电产品等各个领域。在开关电源应用于交流电网的场合,整流电路往往导致输入电流的断续,这除了大大降低输入功率因数外,还增加了大量高次谐波。同时,开关电源中功率开关管的高速开关动作(从几十kHz到数MHz),形成了EMI(electromagnetic interference)骚扰源。从已发表的开关电源论文可知,在开关电源中主要存在的干扰形式是传导干扰和近场辐射干扰,传导干扰还会注入电网,干扰接入电网的其他设备。 减少传导干扰的方法有很多,诸如合理铺设地线,采取星型铺地,避免环形地线,尽可能减少公共阻抗;设计合理的缓冲电路;减少电路杂散电容等。除此之外,可以利用EMI滤波器衰减电网与开关电源对彼此的噪声干扰。 EMI骚扰通常难以精确描述,滤波器的设计通常是通过反复迭代,计算制作以求逐步逼近设计要求。本文从EMI滤波原理入手,分别通过对其共模和差模噪声模型的分析,给出实际工作中设计滤波器的方法,并分步骤给出设计实例。 1 EMI滤波器设计原理 在开关电源中,主要的EMI骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的 d v/d t和d i/d t,因而电磁发射EME(Electromagnetic Emission)通常是宽带的噪声信号,其频率围从开关工作频率到几MHz。所以,传导型电磁环境(EME)的测量,正如很多国际和国家标准所规定,频率围在0.15~30MHz。设计EMI滤波器,就是要对开关频率及其高次谐波的噪声给予足够的衰减。基于上述标准,通常情况下只要考虑将频率高于150kHz的EME衰减至合理围即可。 在数字信号处理领域普遍认同的低通滤波器概念同样适用于电力电子装置中。简言之,EMI滤波器设计可以理解为要满足以下要求: 1)规定要求的阻带频率和阻带衰减;(满足某一特定频率f stop有需要 H 的衰减); stop 2)对电网频率低衰减(满足规定的通带频率和通带低衰减); 3)低成本。 1.1 常用低通滤波器模型 EMI滤波器通常置于开关电源与电网相连的前端,是由串联电抗器和并 联电容器组成的低通滤波器。如图1所示,噪声源等效阻抗为Z source、电网等效阻抗为Z sink。滤波器指标(f stop和H stop)可以由一阶、二阶或三阶低通滤波器实现,滤波器传递函数的计算通常在高频下近似,也就是说对于n阶滤波器,忽略所有ωk相关项(当k

防火墙的分类

防火墙技术可根据防范的方式和侧重点的不同而分为很多种类型,但总体来讲可分为包过滤、应用级网关和代理服务器等几大类型。 1.数据包过滤型防火墙 数据包过滤(Packet Filtering)技术是在网络层对数据包进行选择,选择的依据是系统内设置的过滤逻辑,被称为访问控制表(Access Control Table)。通过检查数据流中每个数据包的源地址、目的地址、所用的端口号、协议状态等因素,或它们的组合来确定是否允许该数据包通过。 数据包过滤防火墙逻辑简单,价格便宜,易于安装和使用,网络性能和透明性好,它通常安装在路由器上。路由器是内部网络与Internet连接必不可少的设备,因此在原有网络上增加这样的防火墙几乎不需要任何额外的费用。 数据包过滤防火墙的缺点:一是非法访问一旦突破防火墙,即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击;二是数据包的源地址、目的地址以及IP的端口号都在数据包的头部,很有可能被窃听或假冒。 分组过滤或包过滤,是一种通用、廉价、有效的安全手段。之所以通用,因为它不针对各个具体的网络服务采取特殊的处理方式;之所以廉价,因为大多数路由器都提供分组过滤功能;之所以有效,因为它能很大程度地满足企业的安全要求。所根据的信息来源于IP、TCP或UDP包头。 包过滤的优点是不用改动客户机和主机上的应用程序,因为它工作在网络层和传输层,与应用层无关。但其弱点也是明显的:据以过滤判别的只有网络层和传输层的有限信息,因而各种安全要求不可能充分满足;在许多过滤器中,过滤规则的数目是有限制的,且随着规则数目的增加,性能会受到很大地影响;由于缺少上下文关联信息,不能有效地过滤如UDP、RPC一类的协议;另外,大多数过滤器中缺少审计和报警机制,且管理方式和用户界面较差;对安全管理人员素质要求高,建立安全规则时,必须对协议本身及其在不同应用程序中的作用有较深入的理解。因此,过滤器通常是和应用网关配合使用,共同组成防火墙系统。 2.应用级网关型防火墙 应用级网关(Application Level Gateways)是在网络应用层上建立协议过滤和转发功能。它针对特定的网络应用服务协议使用指定的数据过滤逻辑,并在过滤的同时,对数据包进行必要的分析、登记和统计,形成报告。实际中的应用网关通常安装在专用工作站系统上。 数据包过滤和应用网关防火墙有一个共同的特点,就是它们仅仅依靠特定的逻辑判定是否允许数据包通过。一旦满足逻辑,则防火墙内外的计算机系统建立直接联系,防火墙外部的用户便有可能直接了解防火墙内部的网络结构和运行状态,这有利于实施非法访问和攻击。 3.代理服务型防火墙 代理服务(Proxy Service)也称链路级网关或TCP通道(Circuit Level Gateways or TCP Tunnels),也有人将它归于应用级网关一类。它是针对数据包过滤和应用网关技术存在的缺点而引入的防火墙技术,其特点是将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段。防火墙内外计算机系统间应用层的“链接”,由两个终止代理服务器上的“链接”来实现,外部计算机的网络链路只能到达代理服务器,从而起到了隔离防火墙内外计算机系统的作用。 代理服务也对过往的数据包进行分析、注册登记,形成报告,同时当发现被攻击迹象时会向网络管理员发出警报,并保留攻击痕迹。 应用代理型防火墙是内部网与外部网的隔离点,起着监视和隔绝应用层通信

卡尔曼滤波的基本原理及应用

卡尔曼滤波的基本原理及应用卡尔曼滤波在信号处理与系统控制领域应用广泛,目前,正越来越广泛地应用于计算机应用的各个领域。为了更好地理解卡尔曼滤波的原理与进行滤波算法的设计工作,主要从两方面对卡尔曼滤波进行阐述:基本卡尔曼滤波系统模型、滤波模型的建立以及非线性卡尔曼滤波的线性化。最后,对卡尔曼滤波的应用做了简单介绍。 卡尔曼滤波属于一种软件滤波方法,其基本思想是:以最小均方误差为最佳估计准则,采用信号与噪声的状态空间模型,利用前一时刻的估计值和当前时刻的观测值来更新对状态变量的估计,求出当前时刻的估计值,算法根据建立的系统方程和观测方程对需要处理的信号做出满足最小均方误差的估计。 最初的卡尔曼滤波算法被称为基本卡尔曼滤波算法,适用于解决随机线性离散系统的状态或参数估计问题。卡尔曼滤波器包括两个主要过程:预估与校正。预估过程主要是利用时间更新方程建立对当前状态的先验估计,及时向前推算当前状态变量和误差协方差估计的值,以便为下一个时间状态构造先验估计值;校正过程负责反馈,利用测量更新方程在预估过程的先验估计值及当前测量变量的基础上建立起对当前状态的改进的后验估计。这样的一个过程,我们称之为预估-校正过程,对应的这种估计算法称为预估-校正算法。以下给出离散卡尔曼滤波的时间更新方程和状态更新方程。 时间更新方程: 状态更新方程: 在上面式中,各量说明如下: A:作用在X k-1上的n×n 状态变换矩阵 B:作用在控制向量U k-1上的n×1 输入控制矩阵 H:m×n 观测模型矩阵,它把真实状态空间映射成观测空间 P k-:为n×n 先验估计误差协方差矩阵 P k:为n×n 后验估计误差协方差矩阵 Q:n×n 过程噪声协方差矩阵 R:m×m 过程噪声协方差矩阵 I:n×n 阶单位矩阵K k:n×m 阶矩阵,称为卡尔曼增益或混合因数 随着卡尔曼滤波理论的发展,一些实用卡尔曼滤波技术被提出来,如自适应滤波,次优滤波以及滤波发散抑制技术等逐渐得到广泛应用。其它的滤波理论也迅速发展,如线性离散系统的分解滤波(信息平方根滤波,序列平方根滤波,UD 分解滤波),鲁棒滤波(H∞波)。 非线性样条自适应滤波:这是一类新的非线性自适应滤波器,它由一个线性组合器后跟挠性无记忆功能的。涉及的自适应处理的非线性函数是基于可在学习

防火墙工作原理和种类

近年来,随着普通计算机用户群的日益增长,“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署,大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了。但是,并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的,一部分用户甚至认为,“防火墙”是一种软件的名称…… 到底什么才是防火墙?它工作在什么位置,起着什么作用?查阅历史书籍可知,古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延,人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障,这种防护构筑物就被称为“防火墙”(Fire Wall)。时光飞梭,随着计算机和网络的发展,各种攻击入侵手段也相继出现了,为了保护计算机的安全,人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术,并沿用了古代类似这个功能的名字——“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说,防火墙是一种位于两个或多个网络间,实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说,所谓“防火墙”,指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统,从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后,才会决定能不能把这些数据交给计算机,一旦发现有害数据,防火墙就会拦截下来,实现了对计算机的保护功能。 防火墙技术从诞生开始,就在一刻不停的发展着,各种不同结构不同功能的防火墙,构筑成网络上的一道道防御大堤。 一.防火墙的分类 世界上没有一种事物是唯一的,防火墙也一样,为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段,防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性,防火墙分为两大类,硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在

负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序,它是以逻辑形式存在的,防火墙程序跟随系统启动,通过运行在 Ring0 级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间,形成一种逻辑上的防御体系。 在没有软件防火墙之前,系统和网络接口设备之间的通道是直接的,网络接口设备通过网络驱动程序接口(Network Driver Interface Specification,NDIS)把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理,例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文, NDIS 直接把这个报文提交给系统,系统在处理后就会返回相应数据,在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后,尽管 NDIS 接收到仍然的是原封不动的数据报文,但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制,所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理,只有它认为安全的数据才能到达系统,其他数据则被丢弃。因为有规则提到“列出共享资源的行为是危险的”,因此在防火墙的判断下,这个报文会被丢弃,这样一来,系统接收不到报文,则认为什么事情也没发生过,也就不会把信息泄漏出去了。 软件防火墙工作于系统接口与 NDIS 之间,用于检查过滤由 NDIS 发送过来的数据,在无需改动硬件的前提下便能实现一定强度的安全保障,但是由于软件防火墙自身属于运行于系统上的程序,不可避免的需要占用一部分CPU 资源维持工作,而且由于数据判断处理需要一定的时间,在一些数据流量大的网络里,软件防火墙会使整个系统工作效率和数据吞吐速度下降,甚至有些软件防火墙会存在漏洞,导致有害数据可以绕过它的防御体系,给数据安全带来损失,因此,许多企业并不会考虑用软件防火墙方案作为公司网络的防御措施,而是使用看得见摸得着的硬件防火墙。 硬件防火墙是一种以物理形式存在的专用设备,通常架设于两个网络的

防火墙的概念和类型

1、什么是防火墙?防火墙有哪些类型? 防火墙的概念 防火墙(firewall)是一项协助确保信息安全的设备,会依照特定的规则,允许或是限制传输的数据通过。防火墙由软件和硬件设备组合而成,它可以是一台专属的硬件也可以是架设在一般硬件上的一套软件。在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造保护屏障,使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入。防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成,计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过防火墙。防火墙最基本的功能就是隔离网络,通过将网络划分成不同的区域(ZONE),制定出不同区域之间的访问控制策略来控制不同信任程度区域间传送的数据流,同时对流经它的网络通信进行扫描,这样能够过滤掉一些攻击,以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且还能禁止特定端口的流出通信,封锁特洛伊木马,也可以禁止来自特殊站点的访问,从而防止来自不明入侵者的所有通信。 防火墙的类型 从防火墙的软、硬件形式划分,防火墙可以分为软件防火墙和硬件防火墙以及芯片级防火墙。 (1)软件防火墙 软件防火墙运行于特定的计算机上,它需要客户预先安装好的计算机操作系统的支持,一般来说这台计算机就是整个网络的网关。俗称“个人防火墙”。软件防火墙就像其它的软件产品一样需要先在计算机上安装并做好配置才可以使用。例如Sygate Fireware、天网防火墙等。 (2) 硬件防火墙 硬件防火墙基于硬件平台的网络防预系统,与芯片级防火墙相比并不需要专门的硬件。目前市场上大多数防火墙都是这种硬件防火墙,他们基于PC架构。 (3) 芯片级防火墙 芯片级防火墙基于专门的硬件平台,没有操作系统。专有的ASIC芯片促使它们比其他种类的防火墙速度更快,处理能力更强,性能更高。例如NetScreen、FortiNet、Cisco等。这类防火墙由于是专用OS(操作系统),防火墙本身的漏洞比较少,不过价格相对比较高昂。 从防火墙的技术来分的话,防火墙可以分为包过滤型、应用代理型 (1) 包过滤(Packet filtering)型

卡尔曼滤波的原理及应用自己总结

卡尔曼滤波的原理以及应用 滤波,实质上就是信号处理与变换的过程。目的是去除或减弱不想要成分,增强所需成分。卡尔曼滤波的这种去除与增强过程是基于状态量的估计值和实际值之间的均方误差最小准则来实现的,基于这种准则,使得状态量的估计值越来越接近实际想要的值。而状态量和信号量之间有转换的关系,所以估计出状态量,等价于估计出信号量。所以不同于维纳滤波等滤波方式,卡尔曼滤波是把状态空间理论引入到对物理系统的数学建模过程中来,用递归方法解决离散数据线性滤波的问题,它不需要知道全部过去的数据,而是用前一个估计值和最近一个观察数据来估计信号的当前值,从而它具有运用计算机计算方便,而且可用于平稳和不平稳的随机过程(信号),非时变和时变的系统的优越性。 卡尔曼滤波属于一种软件滤波方法,概括来说其基本思想是:以最小均方误差为最佳估计准则,采用信号与噪声的状态空间模型,利用前一时刻的估计值和当前时刻的观测值来更新对状态变量的估计,求出当前时刻的估计值,算法根据建立的系统方程和观测方程对需要处理的信号做出满足最小均方误差的估计。其所得到的解是以估计值的形式给出的。 卡尔曼滤波过程简单来说主要包括两个步骤:状态变量的预估以及状态变量的校正。预估过程是不考虑过程噪声和量测噪声,只是基于系统本身性质并依靠前一时刻的估计值以及系统控制输入的一种估计;校正过程是用量测值与预估量测值之间的误差乘以一个与过程

噪声和量测噪声相关的增益因子来对预估值进行校正的,其中增益因子的确定与状态量的均方误差有关,用到了使均方误差最小的准则。而这一过程中体现出来的递归思想即是:对于当前时刻的状态量估计值以及均方误差预估值实时进行更新,以便用于下一时刻的估计,使得系统在停止运行之前能够源源不断地进行下去。 下面对于其数学建模过程进行详细说明。 1.状态量的预估 (1)由前一时刻的估计值和送给系统的可控制输入来预估计当前时刻状态量。 X(k|k-1)=A X(k-1|k-1)+B U(k) 其中,X(k-1|k-1)表示前一时刻的估计值,U(k)表示系统的控制输入,X(k|k-1)表示由前一时刻估计出来的状态量的预估计值,A表示由k-1时刻过渡到k时刻的状态转移矩阵,B表示控制输入量与状态量之间的一种转换因子,这两个都是由系统性质来决定的。 (2)由前一时刻的均方误差阵来预估计当前时刻的均方误差阵。 P(k|k-1)=A P(k-1|k-1)A’+Q 其中,P(k-1|k-1)是前一时刻的均方误差估计值,A’代表矩阵A 的转置,Q代表过程噪声的均方误差矩阵。该表达式具体推导过程如下: P(k|k-1)=E{[Xs(k|k)-X(k|k-1)][Xs(k|k)-X(k|k-1)]’}------ 其中Xs(k|k)=A Xs(k-1|k-1)+B U(k)+W(k-1)表示当前时刻的实际值,Xs(k-1|k-1)表示前一时刻的实际值,可以看出与当前时刻的预估计值

有源电力滤波器的基本原理和分类

有源电力滤波器的基本原理和分类 1.有源电力滤波器的基本原理 有源电力滤波器系统主要由两大部分组成,即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。 图1 有源滤波器示意图 指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流,然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流,计算出主电路各开关器件的触发脉冲,此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量,从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理,电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。 有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同,可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制,使直流侧电压维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制,使直流侧电流维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少,效率高,是目前国外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。电流型有源滤波器由于电流侧电感上始终有电流流过,该电流在电感阻上将产生较大损耗,所以目前较少采用。 图2 电压型有源滤波器

图3 电流型有源滤波器 2.有源电力滤波器的分类 按电路拓朴结构分类,电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串-并联型和混合型。 图4 并联型有源滤波器 图4所示为并联型有源滤波器的基本结构。它主要适用于电流源型非线性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系统中的不平衡电流等。目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟,它也是当前应用最为广泛的一种有源滤波器拓补结构。 图5 串联型有源滤波器 图5所示为串联型有源滤波器的基本结构。它通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间,以消除电压谐波,平衡或调整负载的端电压。与并联型有源滤波器相比,串联型有源滤波器损耗较大,且各种保护电路也较复杂,因此,很少研究单独使用的串联型有源滤波器,而大多数将它作为混合型有源滤波器的一部分予以研究。 图6 混合型有源滤波器 图6所示为混合型有源滤波器的基本结构。它是在串联型有源滤波器的基础上使用一些

防火墙工作原理和种类

一.防火墙的概念 近年来,随着普通计算机用户群的日益增长,“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署,大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了。但是,并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的,一部分用户甚至认为,“防火墙”是一种软件的名称…… 到底什么才是防火墙?它工作在什么位置,起着什么作用?查阅历史书籍可知,古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延,人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障,这种防护构筑物就被称为“防火墙”(FireWall)。时光飞梭,随着计算机和网络的发展,各种攻击入侵手段也相继出现了,为了保护计算机的安全,人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术,并沿用了古代类似这个功能的名字——“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说,防火墙是一种位于两个或多个网络间,实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说,所谓“防火墙”,指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统,从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后,才会决定能不能把这些数据交给计算机,一旦发现有害数据,防火墙就会拦截下来,实现了对计算机的保护功能。 防火墙技术从诞生开始,就在一刻不停的发展着,各种不同结构不同功能的防火墙,构筑成网络上的一道道防御大堤。 二.防火墙的分类 世界上没有一种事物是唯一的,防火墙也一样,为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段,防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性,防火墙分为两大类,硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序,它是以逻辑形式存在的,防火墙程序跟随系统启动,通过运行在Ring0 级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间,形成一种逻辑上的防御体系。 在没有软件防火墙之前,系统和网络接口设备之间的通道是直接的,网络接口设备通过网络驱动程序接口(Network Driver Interface Specification,

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