现代轨道交通信号中的通信技术复习指导书2014—答案 - 图文

2019-04-17 15:31

请注意:

1、所列问题为本课程需要掌握的知识点 2、此答案只是提示和参考,非标准答案 3、考试重点为“通信技术在信号中的应用”,出大题!!

第一章 绪论

1、现代铁路信号系统的组成。

调度集中系统、车站计算机联锁系统、列车运行控制系统、信号集中监测。列控系统由无线闭塞中心RBC、列控中心TCC、轨道电路、应答器、车载设备等组成。 2、轨道交通信号系统通信的特点。

基于分布式远程通信网络,控制中心设备、车站设备、轨旁设备、车载设备通过网络通道相互交换控制命令、参数或者状态等数据信息。 3、轨道交通信号系统通信技术的应用形式。

地面设备网络通信技术、车地移动通信技术、车载设备通信技术、安全通信技术 4、轨道交通信号系统对通信的要求。 实时性、可靠性、安全性、优先级

第二章 数据通信与网络基础

1、数据传输介质主要有哪些?

有线传输介质:双绞线、光纤,无线传输介质:超短波及微波视距传播、卫星中继 2、常见的基带传输方式和频带传输方式有哪些? 基带:NRZ、RZ、HDB3、曼彻斯特编码 频带:幅度键控、频移键控和相移键控 3、差错控制的基本思想是什么?

差错控制的基本思想是通过对信息序列作某种变换,使原来彼此独立、相关性很小的信息码元序列产生某种相关性,从而在接收端有可能依据这种相关的规律来检查,进而识别或纠正传输信息序列的差错。变换的方法不同,就构成了不同的纠错码,在系统中用不同的方法使用纠错编码,就产生了不同的差错控制方式。 4、奇偶校验码、水平奇偶校验码、水平垂直奇偶校验码的原理。

1)奇偶监督码

这是一种最简单的检错码,又称奇偶校验码,在计算机数据传输中得到广泛应用。其规则为先将所要传输的数据码元分组,在每组数据后面附加一位监督位,使得该码组连同监督位在内的码组中的“1”的个数为偶数(称为偶校验)或奇数(称为奇校验),在接收端按同样规律检查,如发现不符就说明产生了差错,但不能确定差错的具体位置,即不能纠错。

这种奇偶校验只能发现单个或奇数个错误,而不能检测出偶数个错误,因而它的检错能力不高。 2)水平奇偶监督码

为了提高上述奇偶监督码的检错能力,特别时不能检测突发错误的缺点,可以将经过奇偶监督编码的码元序列排成方阵,每行为一组奇偶监督码(如表2-1所示),但发送时则按列的顺序传

输,接收端仍将码元排列成发送时的方阵形式,然后按行进行奇偶校验。由于按进行奇偶校验,因此称为水平奇偶监督码。

5、 表 错误!文档中没有指定样式的文字。-1 水平奇偶监督码

1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 信息码元 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 监督码元 1 0 1 0 1

可以看出,由于发端是按列发送码元而不是按码组发送码元,因此把本来可能集中在某一个码组的突发错误分散在方阵的各个码组,因而可得到整个方阵的行监督。这样,采用这种方法可以发现某一行上所有奇数个错误以及所有长度不大于方阵中行数(表2-1例中为5)的突发错误。 3)水平垂直奇偶监督码

水平垂直奇偶监督码,是将水平奇偶监督码推广到二维奇偶监督码,又称行列监督码和方阵码。它的方法是在水平监督基础上对表2-1方阵中每一列再进行奇偶校验,就可得表2-2所示的方阵。发送时按列序顺次传输:111010110011100001?101011。

表 错误!文档中没有指定样式的文字。-2 水平垂直奇偶监督码

监督码元

1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 信息码元 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 监督码元 1 0 1 0 1 1 这种码比水平奇偶监督码有更强的检错能力,它能发现某行或某列上的奇数个错误和长度不大于行数(或列数)的突发错误。这种码还有可能检测出偶数个错码,因为如果每行的监督位不能在本行检出偶数个错误时,则在列的方向上有可能检出。当然,在偶数个错误恰好分布在矩阵的四个顶点上时,这样的偶数个错误是检测不出来的。此外,这种码还可以纠正一些错误,例如当某行某列均不满足监督关系而判定该列交叉位置的码元有错,从而纠正这一位上的错误。这种码由于检错能力强,又具有一定纠错能力,且实现容易因而得到广泛的应用。

6、循环冗余检验码的原理和计算过程。

在实际中得到广泛应用的循环冗余码(CRC)是一种它只能检错而不能纠错的码,它以二进制信息的多项式表示为基础。一个二进制信息可以用系数为0或为l的一个多项式来表示,例如,用一个多项式p(x)表示一个n位的信息,可以表示为:

p(x)?an?1xn?1?an?2xn?2?.....?a1x?a0 (2.1.5-4) 式中ai(i?0,1,....,n?1)为二进制信息1或0,比如二进制信息10110101有八位,可用系数为1,0、1、1、0、1、0、1的八项多项式表示为:

(2.1.5-5)

CRC校验码的基本思想是:给信息报文加上一些检查位,构成一个特定的待传报文,使它所对应的多项式能够被生成多项式G(x)除尽(模2运算), G(x)为发送方和接收方共同约定。接收方收到报文后,用G(x)来检查收到的报文。如果用G(x)去除收到的报文多项式,可以除尽表示传输无误,否则说明收到的报文不正确。

设M(x)表示信息报文的多项式,G(x)为指定的生成多项式,T(x)表示附加了检查位以后的实际传输报文的多项式,那么T(x)应该被G(x)除尽。得到T(x)的步骤如下: ①构成多项式x'M(x)?xrM(x),即在信息报文低位端附加r个 O,使它包含m?r位其中m是M(x)p(x)?x7?x5?x4?x2?1

的位数,r是G(x)的最高次数。比如M(x)=101101101001,G(x)?x4?x2?1, m=12,r=4。x'M(x)=10110110010000。

②求G(x)去除x'M(x)的余数R(x)。R(x)?x'M(x)/G(x)的余数

本例中R(x)=10110110010000/10101的余数=0001.计算余数是一个模2除法运算。 ③构成一个能被G(x)除尽的T(x)。显然,从x'M(x)与R(x)模2运算, 即:T(x)?x'M(x)?R(x),而得到的T(x)一定能被G(x)除尽。 本例中T(x)=1011011010010000+0001=1011011010010001。

假定接收端收到的报文为T'(x),如果T'(x)/G(x)无余数,传输无错,否则有错。

7、数据通信系统的组成。

(DTE)数据终端设备数据输入/输出设备传输控制器接口接口(DTE)中央计算机系统通信控制器(DCE)数据电路终结设备(DCE)数据电路终结设备传输信道主机数据电路数据链路

8、数据通信系统的主要技术指标有哪些? 质量——误码率

数量——信道容量、传输速率(波特率、比特率)

9、数据通信网网络拓扑有哪些形式?

环形、星型、总线、树型,含义,各自优缺点

10、 数据通信网交换技术有哪些?

电路交换、报文交换、分组交换,含义及各自优缺点

11、 ISO/OSI参考模型有哪几层?每层主要功能是什么?传送的数据单位是什么?实现网络互联对应的网络连接器是什么? 传送的数据单位: 物理层——比特流

数据链路层——数据帧 网络层——分组

网络层以上各层——报文

实现网络互联对应的网络连接器: 物理层——中继器和集线器

数据链路层——网桥和二层交换机 网络层——路由器和三层交换机 应用层——网关

应用层报文流表示层报文流会话层报文流运输层报文流网络层数据链路层物理层网络层协议链路层协议物理层协议转接节点网络层数据链路层物理层转接节点网络层数据链路层物理层比特流应用层表示层会话层运输层子网内部协议通信子网网络层数据链路层物理层

第三章 地面设备网络通信技术

1、TCP/IP协议分哪些层?与ISO/OSI参考模型分层有何对应关系?每层哪些主要协议? OSI/RMTCP/IP协TCP/IP主要协议 分层 议分层 应用层 应用层 HTTP,FTP,telnet,DNS,SMTP,POP3 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 传输层 网络层 网络接口层 TCP,UDP IP,ICMP,ARP,IGMP Ethernet,ATM,FDDI,FR 2、IPv4地址结构特点和分类是什么?私有IP地址的分类有哪些?

IPv4协议规定每个互联网上的主机和路由器都有一个32位的IP地址,它包括网络号和主机号,这一编码组合是唯一的。

? A类地址第一位为“0”,前8位代表网络号,其他24位代表网络上的主机号。在A类地址中,第一个字节的取值为1~126(全“0”和全“1”除外),可容许

?

?

? ?

有126个A类网络,每个网络可容纳224-2个主机节点,用于少量的包含大量主机的网络。

B类地址的前两位为“10”,前16位代表网络号,其他16位代表网络上的主机号。在B类地址中,第一个字节的取值为128~191。可容许有214个网络,每个网络可容纳216-2个主机节点。B类地址应用于中等规模的网络。 C类地址前3位为“110”,前24位代表网络号,其他8位代表网络上的主机号,在C类地址中,第一个字节的取值为192~223。可容许有221个网络,每个可容纳28-2个主机节点。C类地址应用于主机个数少的网络。 D类地址的前4位为“1110”,为组播地址。组播IP地址的第一个字节的取值为224~239。

E类地址的前5位为“11110”,未做具体定义,保留为将来使用。第一个字节的取值为240~255。

分类私有IP地址: 类 地址范围 A 10.0.0.0~10.255.255.255 172.16.0.0~172.31.255.255 默认子网掩码 255.0.0.0 网络数 每个网络的主机数 1 16777214 总主机数 16777214 B 255.255.0.0 16 65534 1048544 C 192.168.0.0~255.255.255.0 256 192.168.255.255 254 65024

3、UDP和TCP协议各有何特点? UDP面向无连接,无连接方式使UDP的传送过程较简单且传输效率较高。但相对可靠性较差,在传送过程中若发生问题,UDP并不具有确认、重传等机制,而是必须依赖其上层的协议来处理此类问题。

TCP面向连接,面向连接意味着两个使用TCP的应用在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。TCP具有数据分段、校验、重传、流量控制等保障可靠性的措施,能提供可靠的字节流服务。

4、计算机局域网参考模型分为哪些层? 高层LLCMAC物理层高层LLCMAC物理层链路层链路层5、CSMA/CD原理。

一个节点发送的帧可以被多个节点接收。在欲发送帧前,必须对介质进行侦听,当确认其空闲时,才可以发送。

若在侦听中发现线路忙,则等待一个延时后再次侦听,若仍然忙,则继续延迟等待,


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