10.最小码距：
二、简答题（每小题 5分，共35分）
1．电气化铁道远动系统的主要作用和功能是什么？与电力系统的SCADA系统相比，有何特点？
进行集中监视和控制，提高安全经济运行水平，通过遥控、遥调实现无人化，提高运行操作质量，改善运行人员劳动条件。（2分）
电气化铁道的干扰比电力系统大，对抗干扰要求更高；电力系统侧重的是对遥测量的采集和监视，要求遥测数量大、采集精度高而对遥控开关的控制数量少、操作频率低。（1分）
牵引供电系统：由于每天都需要对接触网进行停电检修，因此对变电所开关的操作频繁，开关数量多，且可靠性要求极高，以确保行车安全和检修人员人身安全。（1分）
电力系统各变电所、发电厂(站)的地理布局大多为辐射状的分散布局，因此其相应的电力远动系统的通道结构也多为星型辐射状结构；牵引供电系统：各变电所、分区亭、开闭所则是沿铁路线分布，其通讯线路呈相应的分布。因此电铁远动通道为适应这种特点，大多采用链型结构、环型结构、总线型结构，有时也要包含星型结构。（1分） 2．电网调度管理自动化系统主要包括哪些功能? 主要包括SCADA（电网数据的采集和监视系统）、电力系统应用软件（主要包括电网控制、电网管理、电网仿真）、调度员模拟培训系统
3．EMS系统和SCADA系统各自的含义，区别？
答：SCADA系统：以微型机为主构成、完成常规“四遥”功能为目标的监视控制和数据采集系统。简称微机远动系统。
EMS系统：在SCADA系统中发展了电力系统高级应用软件PAS，分析调度型的调度自动化系统，称为能量管理系统EMS。
4．请举出5种监控系统在实际的应用实例。
发电厂、 化工厂、 生产线管理、 机械人、机件臂系统、各种工业锅炉监控保护系统。
（只要答对5种即可）
5．调度端由哪些主要设备构成？各完成什么功能？ 通信前置机/服务器用于经过通道与RTU通信（1）；各种服务器用于提供功能服务和历史数据记录查询（1）；调度员工作站用于调度员操作（1）；内部网络用于各种设备互联（1）；数据工作站用于系统开发维护（1）；采用其它说法只要正确也可给分。 6．简述“微机保护＋RTU”构成变电站自动化系统的主要内容？ 微机保护装置完成保护功能
RTU完成测量、控制功能等传统四遥功能（遥测、遥信、遥控、遥调） RTU采集保护动作节点信息或与保护装置通信获取保护动作报告
原来RTU采集继电器的信号节点，变成了采集由微机保护装置给出的节点 7．什么是事件顺序记录？什么是事件分辨率？
记录变位信号的位置和发生时间，便于对相关事件进行分析；（2.5分） 事件分辨率指能够区分变位信号的最小时间间隔。（2.5分）
8．YX(遥信)采集电路为什么要采用隔离措施，一般采用什么隔离方法？ 预防干扰，将强电系统和弱电系统分开。（2.5分）
主要有光电隔离、变压器隔离、继电器隔离和软件消抖等。（2.5分，答出“光电隔离”即可） 9. 遥调输出一般要经过哪些环节？遥调与遥控有哪些不同？ 经过D/A转换、信号放大、功率驱动等环节；（2分）
遥控通过I/O输出使断路器、隔离开关的位置发生改变，遥调是改变设备运行的参数和状态，输出模拟信号进行控制，使之达到设定的值。（3分） 10．请指出单控和程控的主要功能和区别？
单控是对单个对象如对断路器、隔离开关进行控制操作（2），程控是对多个控制对象按照设定的顺序进行控制操作（2），程控简化了复杂任务，加快操作速度，避免出现人为过失（1）
11．什么是测量值越死区计算？有何作用?
计算遥测量变化的幅度，只有变化超过设定的门限即越过死区才发送遥测量。（2.5分） 这样可以避免遥测量小幅波动造成的通信量的增加和减少越限告警的次数。（2.5分） 12．变送器电量测量与交流采样的电量测量各有什么优缺点？ 答：采用变送器的直流采样系统存在如下问题：遥测数据的准确性受变送器精度和稳定性的影响，整流电路参数调整困难，受波形因素的影响大。变送器出现输出不正常的情况时有发生，影响遥测的准确性。
遥测数据的实时性受变送器响应速度的影响，由于滤波电路时间常数的影响，造成其响应时间较长，不能即时反映故障瞬间的情况。
变送器维护工作量较大，其精度随时间和温度的变化会发生漂移，维护工作量大。 13．同步通信和异步通信的根本区别是什么？
同步与异步的主要差别：异步通信是“起—止”同步（Start —stop mode）方式通信，即以起始位开始、停止位结束的一个字符内按约定频率进行同步接收。各字符之间允许有间隙，且两个字符之间的间隔不固定的（2）；在同步通信方式中，不仅同一字符中的相邻两位间的时间间隔要相等，而且字符间的间隔也要求都相等（3） 14．什么是调制与解调？为什么要进行调制与解调？
答：1、调制：用待传输的基带信号去控制高频正弦波或周期性脉冲信号的某个参数，使它按基带信号变化；解调：从调制的载波信号中将原调制信号复原的过程。 2、作用（为什么）：将信号的频谱搬移到我们所希望的频率位置上，以便适合于在信道上传输；实现信道的频分多路复用；改善传输系统的抗干扰性能。
15．数据传输中为什么必须实现收发双方的同步？位同步与帧同步各解决什么问题? 答：在数据重组时，接收端需从收到的比特流中识别数据边界，分离数据，这一功能称为同步。位同步是指收发两端的位相位一致，即码元和码元的起止时刻对齐；帧同步是指发送端在每帧发送信息字之前，先发送同步码字，即每帧以同步码字开头，标明一帧的开始，接收端从接收信息中检测到正确的同步码字后，将接收端的码字计数器和字节计数器置成与发送端相同的计数状态，从而实现两端码字计数器和字节计数器值的一致。
计算机网络中，链路层的含义，是解决如何正确接收每一位，每一位码元如何同步，即\位同步\。
帧同步是信息的同步，只有帧同步才能接受准确信息，而准确接收信息的前提是每一位正确的接收，所以，位同步是帧同步的基础，是帧同步的一部分技术。 16．简述基带传输和频带传输的概念。
把原始数据信号（包含直流分量、低频、谐波分量）称为基带信号（1分）。直接利用基带信号进行传输的方式称为基带传输（2分）.利用载波对基带信号进行调制，使信号频谱搬移到载波频率附近的一个频带内，把这种调制后的信号称频带信号。用频带信号进行数据传输称频带传输（2）
17．请分别说明路由器、交换机的在网络中工作的层次和主要功能。 路由器位于网络层（1），主要用于报文路由（2）；交换机位于数据链路层（1）,主要用于设备互联（1）
18．下图为鉴频法原理框图，简述其工作原理。
答：鉴频法：采用选频回路将频率的变化转换成幅度的变化，然后象调幅信号一样通过幅度检
波而得到基带信号，还原数字信号。首先对信号在接收带通滤波器限制带外噪声以减少误码率，在限幅器除去信号中的寄生调幅，得到幅度恒定的调幅波，最后在鉴频器作用下将调频信号的频率变化转变为幅度变化，最后通过比较器分离出不同频率代表的信号内容。
19．请从工作模式、对远动通道的要求两方面简述循环式CDT远动规约和IEC60870-5-101规约的异同点。
CDT将数据按照重要的程度分类，循环发送数据，如果产生遥信变位或调度操作则报文插入正常发送帧序列。它要求被控站和调度端采用点对点的通信方式。（2分） 101协议采用问答的方式收集数据，非平衡式传送方式调度端作为每次通信的发起者向被控站收集数据，报文中带有被控站的地址，只有地址相符的被控站响应，因此可以采用各种拓扑结构的远动通道；对平衡式传送被控站可以主动发起一次通信，则要求采用点对点的拓扑结构。（3分）
20． 什么是规约？如何看待通信规约的标准化？
答：所谓通信协议（规约）是指通信双方的一种约定. 约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。通信协议应由下列三部分组成：(1)语法：规定通信双方彼此“如何讲”，即确定协议元素的格式，如数据控制信息的结构或格式(2) 语义：规定通信双方彼此“讲什么”，即确定协议元素的类型，如规定通信双方要发出何种控制信息，执行什么动作和返回什么应答等(3) 定时关系：规定事件执行的顾序，即确定通信过程中通信状态的变化。如规定正确的应答关系等 。标准化的规约便于装置和系统的互莲、互换、互操作。
指出规约3要素或者给出前面定义可以给3分，标准化的内容2分 21．为什么在微机监控系统中要采用冗余备用方式？
某一设备或系统与另一设备或系统的基本功能完全相同，它们不管其中一个运行还是故障，另一个都可以执行要求的功能（2分）。提高系统的可靠性（3分）。 22．比较串并结构与并串结构两种冗余备用方式可靠性的优劣。 串并结构多个功能模块串联完成一定的功能，将这多个模块并联进行的冗余备份，并串结构是对每个功能模块进行冗余备份再串联完成一定的功能。（或画出示意图也可，2分）
R1R3R2R4R1R3R2R4 并串结构的可靠性要高于串并结构。并串结构中的并联子系统中各单元互为备用，某单元故障并不影响子系统。（2分）
但它的结构更复杂，成本也高；串并结构有一定的冗余，结构相对简单。（1分） 假设单个系统可靠性：R1
2R?R1两个串联系统的可靠性：
2R?1?(1?R)*(1?R)?2R?R1111两个并联系统的可靠性：（2分） 22234R?(2R?R)*(2R?R)?4R?4R?R1111111并串结构：先并后串，则可靠性 24R?2R?R11串并结构：先串后并，则可靠性
所以，并串结构可靠性>串并结构可靠性。（3分）
如果采用典型数据分析，正确的话同样得分。
23．如何理解子系统的串联和并联对系统可用性的影响？ 串联降低系统可靠性（2），并联提高系统可靠性（2），根据不同的情况来进行串联和并联，提高系统可靠性（1）
24．试举例说明提高软件可靠性的途径？
答：1.改进软件的生产管理；2.选取主流工具软件和操作系统；3.严格规定编程要求；4.采用组态软件的形式；5. 人机界面（采用汉字、图形显示；显示清晰、简明、易于理解，不能造成意义上的含混；对各种操作有明确提示信息，对错误操作输入提出警告；对系统中出现的异常情况要进行及时的记录和报警，并给出处理情况的提示信息。）；6.注意与硬件相关的软件问题。 （备注：回答上3个基本就可以满分）
25．一个（n,k）码的最小码距指的是什么，它与该（n,k）码的检纠错能力有何关系？ 答：最小码距：所有码字中（许用码组），任意两码字间距离的最小值称该码的最小码距d0。一个（n,k）码检最小码距与检纠错能力的关系： 若只要求能发现e个错误，则要求：d0≥(e+1) 若只要求能纠正t个错误，则要求：d0≥(2t+1)
若要求能发现e个错误，同时纠正t个错误，则要求：d0≥(t+e+1)
三、计算题 （24分）
1．已知根据生成多项式g(x)?x4?x2?x?1求出（7，3）线性分组码的所有码字。
根据线性分组码特征（同时也是循环码）直接写出来：0000000，0010111，0101110，1011100，0111001，1110010，1100101，1001011。（只要写出来，不论何种方法给6分） 2．试将信息元组M=1000100100用g(x)?x5?x4?x2?1编成（15，10）循环码。（6分） 解：信息码字为M(x)?x9?x5?x2，则x5M(x)?x14?x10?x7，
x5M(x)/(x5?x4?x2?1)?x9?x8?x7?x3?x2?x余x4?x2?x，
于是得码字多项式C(x)?x5M(x)?R(x)?x14?x10?x7?x4?x2?x，码字为（100010010010110） 3．已知（11，7）循环码的生成多项式g(x)= x4+x2+1，若信息序列M=1101011。求： （1）信息序列M对应的M（x）？
（2）求生成系统循环码过程中的余式R（x）？
（3）求信息多项式M（x）对应的系统循环码多项式C（x）？
（4）若接收码字为R=11001010011判断接收到的该码字是否正确，为什么？ （1）M(x)?x6?x5?x3?x1?1（3分）
（2）因为M(x)?xn?k?Q(x)?g(x)?R(x)，得R(x)?0（直接写答案1分，写除法过程得2分） （3）所以C(x)?M(x)?xn?k?R(x)?x10?x9?x7?x5?x4（3分）
（4）接收码字R=11001010011除以生成多项式得余数为1010（2分），所以接收码字不正确（1分）。
4．已知（15，10）循环码的生成多项式g(x)=x5+x4+x2+1，若信息序列M=1000100100。求： （1）信息序列M对应的M（X）？ M(x)=x9+x5+x2 （3分）
（2）求余式R（X）？ R(x)=x4+x2+x1(注意求解过程) （3分） 结果不对，方法正确2分
（3）求M对应的码字C？ C=100010010010110 （3分） 结果不对，方法正确2分
（4）若接收码字为R=100110110100011判断接收到的该码字是否正确，为什么？ 不正确，因为R(x)=x3+x2+x+1（应说明不能整除生成多项式）（3分）
5. 已知（7，4）循环码的生成多项式g(x)=x3+x+1，若信息序列M=1011。求：
（1）信息序列M对应的M（X）？ M（x）=x3+x+1 （2）求余式R（X）？ R(x)=0 （3）求M对应的码字C？ C=1011000
（4）若接收码字为R=0110010，判断接收到的该码字是否正确，为什么？
不正确，因为R(x)/g(x)余数为x+1 某监控系统采用生成多项式为g(x)?x3?x?1的（7，4）循环码作为抗干扰编码。
（1）若发送端欲发送的信息序列为（1010），即信息多项式为（x3?x），求编码后的码多项式及对应的码字。
（2）若接收端收到的码字为R1=(1011110)，判断接收到的该码字是否正确。 解：（1）信息码字为M(x)?x3?x，则x3M(x)?x6?x4，
x3M(x)/(x3?x?1)?x3?1余x?1，
于是得码字多项式C(x)?x3M(x)?R(x)?x6?x4?x?1，码字为（1010011） （2）若接收端收到的码字为R1=(1011110)，对应多项式为
C(x)?x6?x4?x3?x2?x
(x6?x4?x3?x2?x)/(x3?x?1)?x3余x2?x
余式R(x)?x2?x?0，所以接收码字不正确。
6．已知（11，7）循环码的生成多项式g(x)= x4+x2+1，若信息序列M=1101011。求： （1）信息序列M对应的M（x）？ M(x)=x6+x5+x3+x+1 （2）求生成系统循环码过程中的余式R（x）？ R(x)=M(x)*x4/g(x)=0 （3）求信息多项式M（x）对应的系统循环码多项式C（x）？ C(x)=M(x)*x4+r(x)=x10+x9+x7+x5+x4 或者M=11010110000
（4）若接收码字为R=11010110011判断接收到的该码字是否正确，为什么？ r/g(x)=x=1，所以不正确
每个小题给出公式正确可酌情给分
7．求取如下表所示码组的最小重量、最小码距。（2分） 110001 111100 100011 101000 000011 110111 100100 101011 001011 110011
若某码组最小码距为7，求：
（1）能发现几个错误？（2分） （2）能纠正几个错误？（2分）
（3）若要求能发现e个错误，同时纠正t个错误， e、t分别为多少？（4分） 答：该表格最小重量为2，最小码距为1。（2分） 若某码组最小码距为7，
（1）最多能发现6个错误 （2分） （2）最多能纠正3个错误 （2分） （3）e + t ≤ dmin -1，则有e + t ≤ 6（4分） 8．采用电压变送器测量220kV侧进线电压值，A/D转换的转换精度为14位，采样电压为0-5V。进线电压的最大值为240kV, 今测得A/D值为30AFH。求：
（1）采样得到的电压是多少？ 5/3fffh=x/30aeh 写出3fffh 对应5V （3分）