电力系统通信与网络技术题库

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第一部分 习题汇总 第1 章 复习思考题

1、 简述通信的概念。

2、 简述一般通信系统的构成及其组成部分的功能。 3、 简述通信系统的分类。 4、 数字通信系统的特点是什么? 5、 简述通信系统的主要质量指标。 6、 什么是噪声？如何分类？

7、 计算机网络有那两大子网构成？它们各自的功能是什么？ 8、 简述计算机通信的特点。 9、 计算机网络如何分类？

10、简述电力系统通信的主要内容及其主要通信方式。

第2 章 复习思考题

1. 什么是消息、信息、信号和数据？简要说明它们的关系。 2. 模拟信号与数字信号有何区别？ 3. 简述信号的几种表示方式。

4. 什么是串行传输？什么是并行传输？举例说明。 5. 何谓单工、半双工和全双工通信？举例说明。 6. 什么是基带传输？基带传输对传输信号有何要求？

7. 画出信息为101101的单极性不归零码、AMI码、曼彻斯特码。 8. 一个模拟信号到PCM数字编码的步骤有哪几步？

9. 设输入抽样值i=580?，按A律13折线编码方法求其8位码。 10.试分别以ASK、FSK、PSK来转换数字数据01101为模拟数据。 11.什么是调制？

12.在数据传输中，何谓“差错”？

13.差错控制的基本方式有几种？各有何特点？

14.假定一种编码仅有四位合法码字 0000000000、0101010101、1010101010、1111111111。

试求：（1）最小码距。（2）若收到1010011010码，与4个合法码字比较可能是哪一个码字在传输中出错了？

15.分组码的检（纠）错能力与最小码距有何关系？检纠错能力之间有何关系？ 16.采用汉明码纠正一位差错，设信息位为k 位，冗余为位r位则k和r之间应满足那种

关系？

17、在数据传输过程中，若收到发送方送来的信息为10110011010，生成多项式为G(X)=X+

X+ 1,接受方收到的数据是否正确？（写出判断依据及推演过程）

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18、调制解调器的主要功能是什么？ 19、何谓FDM？何谓TDM? 20、简述PCM帧结构。

21、简述HDLC帧中各字段的作用。 22、试比较BSC和HDLC协议的特点。 23、简述交换的概念。 24、简述交换机的基本组成。

25、试比较电路交换、报文交换、虚电路分组交换和数据报分组交换方式的特点。 26、简述ATM的基本特性。 27、简述ATM的协议结构。 28、通信网的构成要素是什么？ 29、通信网如何分类？

30、通信网络的拓扑结构有哪几种？ 31举例说明电话编号制度

32、设某发话方用户摘机、挂机以及受话方摘机、挂机时间分别为： 发方：09：20：00； 09：35：12； 受方：09：21：05； 09：35：20； 试问计费时间是多少？

第3 章 复习思考题

1. 何谓载波通信？

2. 简述电力载波通信的特点。 3. 电力载波通信的通信方式有几种？ 4. 电力载波通信主要包含哪些设备？

5. 试结合图3.2-4简述电力载波通信的基本工作原理。 6. 光纤通信有何特点？

7. 简述光纤通信系统的基本组成。 8. 什么是损耗？什么是色散? 9. 常用的光缆结构有哪几种形式？

10. 简述半导体光源及半导体光检测器的主要作用。 11. 什么是光接收机的灵敏度？

12. 光纤通信线路码选择时应考虑哪些因素？ 13. 什么是损耗限制系统？什么是色散限制系统？ 14. 简述光纤通信系统工程设计的基本流程。

15. 电力系统采用的特殊光缆主要有几种方式？它们的特点是什么？

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16. 什么是移动通信？移动通信有哪几种工作方式？ 17. 与固定通信系统相比移动通信具有哪些特点？ 18. 简述移动通信发展的趋势。 19. 简述移动通信系统的组成。

20. 何谓大区制移动通信系统？何谓小区制移动通信系统？ 21. 简述移动通信的主要功能。 22. 简述CDMA系统的主要优点。 23. 简述集群系统的用途和特点。

24. 什么是微波通信？为什么要采用中继通信方式？ 25. 微波中继通信有何特点？ 26. 微波中继通信中有几种转接方式?

27. 什么是卫星通信？卫星通信系统有哪几种？ 28. 同步卫星的特点是什么？

29. 一个卫星通信系统通常由哪几部分组成？ 30. 为什么卫星通信工作于微波波段？

第4、5章 复习思考题

1. ISO/OSI设置哪些层次？简单归纳各层的作用与功能。 2. 指出ISO/OSI参考模型与TCP/IP概念模型的对应关系。 3. 局域网的拓扑结构有哪些？各有什么特点？ 4. 局域网的基本组成有哪些？

5. 分析叙述令牌环网和令牌总线网的介质访问控制方式的基本原理。 6. 什么是IP地址和域名？两者之间有何关系？ 7. RS-232接口的连接方式有哪几种？ 8. RS-485有哪两种连接方式？各有什么特点？ 9. 试简述USB接口的基本组成和数据传输原理？ 10. 典型的现场总线技术有哪些？各有什么特点？

11. 一个完整的DTE/ECE接口标准应包括哪些内容（或特性）？ 12. 在RS-232-C标准中，表示“0”和“1”的电平值为多少？ 13. RS-232-C接口的典型应用有哪些？ 14. USB接口的典型应用有哪些?

第6 章 复习思考题

1、配电自动化系统常用的通信有哪几种？ 2、简述配电自动化系统的组成部分及主要功能。

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3、简述变电站远传信息的内容。 4、简述配电网SCADA系统的主要功能。

5、现场总线技术有哪些特点？现场总线控制系统由哪几部分组成，典型的现场总线技术有哪些？

6、变电站自动化系统中的通信网络及传输规约如何选择？

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第二部分 章节知识点

第1 章

通信就是双方或多方信息的传递与交流。

实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。任何通信系

信源 发送设备 发送端 噪声源 图 1.1—1 通信系统的模型

信道 接收设备 接收端 信宿 统都可以抽象概括为图 1.1 - 1 所示的一般通信系统模型。

其中，信源是指原始的信息源， 其作用是把原始的消息转换成原始电信号，称

之为消息信号或基带信号。

信道是指传输信息的通道。

一般来说，信号的传输途径就称为信道。通常将信号的传输介质定义为狭义信道。 狭义信道按照传输介质的特性分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括：

双绞线、同轴电缆、架空明线、多芯电缆和光纤等可以看得见的、有形的传输介质。无线信道由无线电波和光波作为传输载体。

据其来源的不同，噪声可分为人为噪声、自然噪声和内部噪声三种。 根据噪声性质，可将噪声分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。

而把统计特性服从高斯分布、功率谱密度均匀分布的噪声称为高斯白噪声。 信道的容量是指单位时间内信道上所能传送的最大信息量，即信道中信息无差错

传输的最大速率。

连续信道的信道容量由香农公式（1-1）决定：

C ?Blog2(1?S)(b/s)N（1—1）

式中，B为信道带宽（Hz），S为信道功率（W），N为噪声功率（W）。

通信的基本目的是及时、准确地传递信息。因此，衡量和评价一个通信系统性能

优劣的主要指标是系统的有效性和可靠性。有效性是指在给定信道内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题。显然，有效性值越高，系统性能越好；可靠性是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。 有效性和可靠性这两项指标通

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常是相互矛盾的，在实际系统中，提高可靠性往往是以牺牲有效性作为代价来换取的，反之亦然。

计算机通信网由资源子网和通信子网组成。

负责数据信息处理以实现网络资源共享的计算机与终端属于资源子网；而负责数

据通信的设备与通信线路属于通信子网。

计算机网络从覆盖区域来分，有局域网LAN (10～1000米)、城域网MAN (几十

公里)、广域网WAN (几百公里)、

第2 章

信息就是对客观物质的反映。消息所含信息的多少称为消息的信息量。 数据是一种承载信息的实体，它涉及到事物的具体形式，是任何描述物体、概念、

情况、形式的事实、数字、字母和符号。

信号是消息或者说是信息的携带者，是数据的具体表现形式。

模拟信号是指代表消息的电信号及其参数(幅度、频率或相位)取值随时间的变化

而连续变化的信号。

数字信号是由一系列的电脉冲所组成，时间上是离散的，幅度上也是离散的。 信号的表示方法有很多种。常用的表示方式有数学表达式法、时域波形图法和

频谱表示法。

并行通信：传输中有多个数据位同时通过信道在设备之间进行的传输。串行通信：

传输中只有一个数据位在设备间进行传输。

在数据通信系统中，数据从发送端传送到接收端必须保持收、发两端工作协调一

致，这就是所谓的同步。

信息在通信线路上传输是有方向的，根据某一时间内信息流传输的方向和特点，

通信线路的工作方式可分为三种：单工、半双工与全双工

所谓抽样就是每隔一定的时间间隔Ts，抽取模拟话音信号的一个瞬时幅度值。抽

样定理：fS≥2fm，其中fs为抽样频率，fm为原信号中的最高频率。

所谓量化，就是把时间离散、幅度连续的模拟样值信号（PAM）近似地变换为幅

度离散的样值序列，并用有限个二进制数来表示。

经过抽样、量化的信号还不是数字信号，还需将它转换成数字编码脉冲，这一过

程称为编码。

数据传输中产生的差错是由热噪声引起的。

在数据通信中，利用差错控制编码进行差错控制的基本工作方式方式一般分为三

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种：检错重发、前向纠错和混合纠错。

将信息码分组，为每组信息码附加若干监督码的编码，称为分组码。 最小码距d0与编码的检错和纠错能力的关系

? 检错：设要检测的错码个数为e，则要求最小码距d0?e?1 ? 纠错：设要纠正的错码个数为t，则要求最小码距d0?2t?1

? 同时纠错检错：满足条件d0?e?t?1(e?t)可以同时纠正t个错，检出 e个错。

时分多路复用（TDM）是各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信。每个信号占一个指定的固定长度的时间间隙，称为时隙。

频分复用(FDM)的基本原理是频率搬移。通过对多路调制信号进行不同载频的调制，使得多路信号的频谱在同一个传输信道的频率特性中互不重叠，从而完成在一个信道中同时传输多路信号的目的。

位同步的基本含义是收发两端的时钟频率必须同频同相。这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。帧同步是为了保证收发各对应的话路在时间上保持一致，这样接收端就能正确接收发送端送来的每一路话音信号。

简单的说，能够将多个输入和多个输出随意（一般是两两连通或切断）连通或切断的设备就叫交换机。

具有交换功能的网络称为交换网，交换中心称为交换节点。通常，交换节点泛指网内的各类交换机。

一台交换机通常由三个部分组成：交换网络、通信接口、控制系统。

数据分组在网络中有两种传输方式：数据报DG（Datagram）和虚电路VC（Virtual Circuit）

第3 章

电力线载波主要用来传送：模拟话音信息及远动、远方保护、数据等模拟或数字信息。

电力载波通信系统由高频通道和电力载波设备组成。其中高频通道包括:电力线、阻波器耦合电容和结合滤波器。电力载波设备由发信支路、收信之路和音频汇接电路组成。

实现电力载波通信最重要的问题是如何将高频信号安全的耦合到电力线上。 电力线载波通信系统在国内统一使用的频带为40~500kHz。

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光纤通信使用的光波频率一般为3.5×10Hz（微波频率范围是300MHz~300GHz）。 光纤通信系统是由光发射机、光缆、光中继器及光接收机组成。如图3.3-2所示：

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电端电信号 驱动光光纤 光检判 决光光纤 光 检放光接收机

电信号 电端源 光发射机

光中继器

图3.3-2光纤通信系统的组成

其中发送部分由电端机完成对信号处理形成电信号，

光波在光纤中传输，随着距离的增加光功率会逐渐下降，这就是光纤的传输损耗。 光纤的色散 (Dispersion)是由于光纤所传信号的不同频率成分或不同模式成分的群速度不同，而引起信号畸变的现象。 (三)系统设计流程

据以上讨论的损耗限制系统和色散限制系统，数字光纤通信系统的设计方法可以按一下流程进行：

（1）根据损耗限制条件计算中继距离L1； （2）根据色散限制条件计算中继距离L2；

（3）比较和选取其中较小的一个值为系统设计中继距离。并以此确定各器件参数。

所谓的移动通信是指在运动中实现的通信。此时，通信双方或至少一方式处于运动状态。 陆地移动通信系统一般由移动台MS（Mobile Set）、基站BS（Base Station）、移动业务交换中心MSC（Mobile Switch Center）等组成移动通信网(PLMN)， 所谓微波是指频率为300MHZ-300GHZ或波长为1m-1mm范围内的电磁波。

微波频段可细分为特高频（UHF）频段/分米波频段、超高频（SHF）频段／厘米波频段和极高频（EHF）频段／毫米波频段。

抗多径衰落的有效措施是采用分集接受技术，就是设法取得衰落信道传输中的两个或者两个以上且是彼此衰落概率不同的信号，在接收端以一定的方式把这些信号合并起来。

微波中继线路中，有大量的中继站，它们的工作方式是不同的，可分为：再生转接、中频转接、微波转接三种。

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上下话路 f1微 波低噪声放大器混频中放解调再生解调变频微波功放f2收本振(a) 再生转接f1微 波低噪声放大器混频中放功率中放发本振收本振中频接口(b) 中频转接上变频发本振微波功放f2f1微 波低噪声放大器微波放大微波接口(c) 微波转接变频微波功放f2自动增益控制移频振荡图3.5-4中继站的转接方式

使用通信卫星作为中继站来完成的微波中继通信方式就简称为卫星通信。 按运行轨道划分可分为同步卫星(静止卫星)和异步卫星(运动卫星)两类；

按卫星运行轨道离地面的高低可以将卫星分为高轨道卫星(高度大于20000Km)中轨道卫星(高度在5000—20000Km之间)和低轨道卫星(高度在5000Km以下)。

所谓同步卫星就是卫星位于赤道上空35860Km圆形轨道上,轨道平面就是地球赤道平面，其运行周期和地球的自传周期一致，地球自传一圈，卫星也绕地球旋转一圈。

空 间分系统跟踪遥测及监控管理指令分系统分系统地球站通信业务控制中心通信地球站分系统图3.6- 3卫星通信系统的构成

个卫星通信系统通常由空间分系统、地球站分系统、跟踪遥控指令分系统和监控管理

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分系统四大部分构成，如图3.6--3所示。

全球定位系统GPS是基于无线电、具有全球性、全天候，连续的精密三维定位和导航能力的新一代卫星导航与定位系统。

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