铁道信号远程控制练习册答案.docx
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铁道信号远程控制练习册答案
《铁道信号远程控制》练习册答案
练习一
1、远动系统按其功能分，可以分为（遥控，遥信，遥测）三种类型的系统。
2、遥控系统由（命令形成设备，编码设备，信道，译码设备，执行端设备）组成。
3、遥信系统由（表示器具，译码设备，信道，编码设备，表示形成设备，控制对象）构成。
。
4、遥测系统是由（记录显示设备，译码设备，信道，编码设备，传感器，控制对象）构成。
5、远动技术在铁路运输中的应用包括（区段遥控遥信系统，枢纽遥控遥信系统，大小站遥控遥信系统，分界口遥信系统）。
6、遥控系统——即对被控对象的远距离控制，使被控对象按所传递的命令去完成特定的功能。
7、遥信系统——即反映被控对象的状态，使控制者了解被控对象的工作状态的系统。
8、遥测系统——即对被控对象的某些参数进行远距离测量的系统。
9、DMIS系统的管理模式分为哪几层？
答：
第一层:
铁道部调度指挥中心
第二层:
铁路局调度指挥中心
第三层:
铁路分局调度指挥中心
第四层:
基层信息采集系统
10、路局及铁道部DMIS功能包括哪几方面？
答：
1、干线区段的宏观监视
1）列车运行正点率
2）列车运行密度
2、重点列车追踪
3、区间和车站行车及进路的实时监视
4、调看基层运行计划
5、分界口宏观监视画面
6、枢纽和编组站以及大型旅客站的宏观监视画面
7、各调度台显示
11、分局DMIS功能包括哪几方面？
答：
1、列车运行实时监视功能及历史再现功能
2、列车车次自动跟踪和无线车次号自动校核
3、车站自动报点
4、调度命令
5、基本图维护系统
6、列车运行图
7、车站行车日志
8、分界口透明显示和统计分析
12、DMIS系统的功能经历了哪三个阶段？
答：
第一个阶段，主要是各级的网络建设并将各级网络拉通，将原有的调度监督信息、初步的行车统计信息和采用逻辑追踪的列车车次号信息传送到铁路局和部调度中心。
第二个阶段，是完善铁路分局、铁路局和铁道部的DMIS功能
第三个阶段，分局调度所实现“甩图”功能。
13、什么是甩图？
如何实现？
答：
所谓“甩图”，即是调度员完全抛弃原有的用笔、纸（图）、调度电话、橡皮的原始作业方式，完全用DMIS实现列车运行计划调整、计划和命令下达、自动收点等工作。
实现“甩图”以后，DMIS的功能发生了很大的变化，以分局为例，DMIS系统根据日班计划生成阶段计划，阶段计划中的车次及到发时刻与实际运行信息进行比较，如果实际运行与计划一致，按照计划继续执行，如果实际运行与计划产生了差异，例如出现晚点，则对计划进行调整（有人工调整和自动调整两种方式）调整后的计划下达车站，按新计划排列进路、开放信号接、发列车，通过系统自动采集列车到发时刻以及车次跟踪信息并通过网络传送到中心。
这些信息作为实际运行信息存放在中心数据库，随时与运行计划比较，决定是否对计划进行调整，然后下达计划。
14、遥信系统与遥测系统的异同点是什么？
答：
与遥信系统的区别：
遥测系统测量的是对象的参数，遥信系统测量的是对象的极限状态。
相同点：
信息传输方向相同，都是由执行端到控制端。
15、远动技术在铁路运输调度集中的应用包括哪几个方面？
答：
1）区段的遥控及遥信系统。
2）枢纽的遥控及遥信系统。
3）大（小）站的遥控及遥信系统。
4）分界口的遥信系统。
16、遥控、遥信、遥测系统的控制端设备和执行端设备有什么区别？
答：
对于控制断设备来说，遥控系统包括：
命令形成设备和编码设备；遥信系统包括：
表示设备和译码设备；遥测系统包括：
记录显示设备。
对于执行端设备来说，遥控系统包括：
译码设备和执行设备；遥信系统包括：
表示形成设备和编码设备；遥测系统包括：
信息采集设备。
17、远动技术在铁路运输调度中的应用包括哪些方面？
相对应的系统网络结构分别有哪些？
答：
1）区段的遥控及遥信系统，使用多站网络结构。
2）枢纽的遥控及遥信系统，使用星型—多站型网络式系统结构
3）大（小）站的遥控及遥信系统。
使用一对多星型网络结构。
4）分界口的遥信系统，使用多点双星型网络的系统结构。
练习二
1、系统网络结构包括（点对点网络结构，一对多星型网络结构，多站网络结构，复联网络结构——多点双星型网络结构和星型多站网络结构）。
2、常见的通信制式有（单工通信制，双工通信制，半双工通信制）。
3、基本线路控制方法有（同步分时线路控制方法，非同步分时线路控制方法，查询分时线路控制方法，选择式线路控制方法，争夺式线路控制方法）。
4、铁路信号远控系统的线路控制方法有（查询应答与选择相结合，自动应答制）。
5、查询应答与选择相结合线路控制方法有（按组插入，命令优先，随机插入）方式。
6、单工通信制——信道设备及线路中，信息只允许单方向流动，不能进行反方向传。
7、双工通信制——在同一组信道设备和线路中，信息能进行双方向的传输。
8、半双工通信制——在信道设备及线路中，信息可以进行双方向传输，但在同一时刻，信息只限于一个方向传输。
9、远动系统的网络结构有哪几种？
答：
1）点对点网络式系统结构。
2）一对多星型网络结构。
3）多站网络式系统结构。
4）复联网络形式的系统结构：
①多点双星型网络的系统结构；②星型—多站型网络式系统结构。
10、数据传输系统中的通信制式有哪几种，并说明其工作方式。
答：
数据传输系统中的通信制式有单工通信制，双工通信制，半双工通信制。
11、远动系统基本的线路控制方法有哪些？
并说明其工作方式。
答：
1）同步分时线路控制方法，2）非同步分时线路控制方法，3）查询分时线路控制方法，4）选择式线路控制方法，5）争夺式线路控制方法。
12、铁路信号远程控制系统采用哪几种线路控制方法？
答：
1）查询应答与选择相结合；2）自动应答制。
练习三
1、从残留边带信号中提取相干载波电路由（互补滤波器，全波整流器，带通滤波器，限幅器，二分频器）构成。
2、实现位同步的方法有（外同步法和自同步法）。
3、用直接法从双边带信号中提取相干载波的电路由（全波整流器，带通滤波器，限幅器，二分频器）等构成。
4、模拟锁相环是由（鉴相器，环路滤波器，压控振荡器）基本部分组成。
5、巴克码识别器有（）组成。
6、添加同步码组有（连贯式插入法和间隔式插入法）两种插入方式。
7、数据通信中，同步包括（载波同步、位同步、帧同步、网同步）。
8、锁相环的三种性能包括（跟踪特性、窄带滤波特性、记忆特性）。
9、在接收端提取相干载波的方法有（插入导频法、直接法）两大类。
10、从双边带调制信号中提取相干载波的电路由（全波整流器、窄带滤波器、限幅器、二分频器）组成。
11、从残留边带信号中提取相干载波得电路由（互补滤波器、全波整流器、窄带滤波器、限幅器、二分频器）组成。
）
12、插入特殊码组实现群同步的方法有（连贯式插入法、间隔式插入法）两种。
13、巴克码的位数越多，假同步的概率就（越小）。
14、巴克码的位数越多，漏同步的概率就（越大）。
15、同步——就是指发送的信号序列与接收的信号序列频率一致，相位相符。
16、载波同步——在接收端获得一个与发送端的载波同频同相的相干载波的过程。
17、位同步——在接收端获得一个定时脉冲的过程。
18、帧同步——在发送端提供每帧的起止标志，在接收端检测并获得这一标志的过程。
19、锁相技术——就是通过相位的自动控制来实现理想的频率自动控制技术。
20、假同步——在传送的信息序列中，有可能出现与群同步码组一样的数字序列，在接收端纠会误把这样的数字序列判别为群同步信号，而造成假同步。
21、漏同步——当群同步码随信息一起传输的时候，由于信道的干扰，使同步码组中有一位码元出现差错，接收端漏掉同步码组的现象。
22、如何实现载波同步？
答：
1）插入导频法：
在发送端发送有用信号的同时，在适当的频率位置上，插入一个（或多个）称做导频的正弦波，在接收端，就由导频信号提取出载波。
2）直接提取法：
不专门发送导频，而在接收端直接从接收信号中提取载波。
23、用直接法从双边带信号中提取相干载波又哪些电路组成？
各部分作用如何？
答：
由全波整流器、窄带滤波器、限幅器、二分频器组成
全波整流器：
是平方率部件，进行平方处理。
窄带滤波器：
将直流项和高频项滤除，滤除带外干扰。
限幅器：
使输出信号保持某一定值的幅度。
二分频器使输出信号的频率为输入信号频率的一半，得到相干载波。
24、用直接法从残留边带信号中提取相干载波又哪些电路组成？
各部分作用？
答：
由互补滤波器、全波整流器、窄带滤波器、限幅器、二分频器组成
互补滤波器：
把残留边带信号转换成双边带信号。
全波整流器：
是平方率部件，进行平方处理。
窄带滤波器：
将直流项和高频项滤除，滤除带外干扰。
限幅器：
使输出信号保持某一定值的幅度。
二分频器使输出信号的频率为输入信号频率的一半，得到相干载波。
25、实现位同步有哪那些方法？
答：
1）外同步法（插入导频法）：
由发送端专门发送位同步信号，在接收端提取出来作为定时脉冲序列的方法。
外同步法包括三种方式：
（1）直接插入导频：
在发送端发送数字信号的同时，在适当的频率位置上，插入一个（或多个）称做导频的信号，在接收端由导频提取出位同步信号。
（2）双重调制导频插入法：
对已调信号再进行调幅，调幅用的调制信号就是位同步信号。
在接收端，对调幅的已调信号解调，可以采用包络检波法，解调出来的信号就是位同步信号。
（3）单独用一信道传输：
单独用一信道来发送位同步信号，在接收端收到的就是位同步定时脉冲。
这种方法思路简单，但不经济。
2）自同步法（直接法）：
不专门发送位定时信号，而是从传输的数字序列中提取出位同步信息的方法。
自同步法也称直接法，分为滤波法和锁相法。
26、实现群同步有几种方法？
答：
一类是不需要外加特殊码组，类似于位同步中的直接法，利用数据码组本身之间彼此不同的特性来实现自同步。
另一类是在数字信息流中加入一些特殊码组，作为每帧的头尾标志，接收端根据这些特殊码组的位置就可以实现群同步。
练习四
1.系统的冗余方式有（硬件冗余，软件冗余，时间冗余，信息冗余）。
2.差错控制方式有（错误检出，反馈重传纠错，前向纠错，混合纠错，狭义信息反馈）。
3.容错技术——它承认故障是客观存在的，在一定的限度下，容许故障发生，但采取一定的策略，使系统仍旧能维持正常功能或转向安全侧。
4.什么是容错技术？
常见的冗余方法有哪几类？
答：
答：
容错技术——它承认故障是客观存在的，在一定的限度下，容许故障发生，但采取一定的策略，使系统仍旧能维持正常功能或转向安全侧。
系统的冗余方法有硬件冗余，软件冗余，时间冗余，信息冗余。
5.什么是差错控制？
答：
差错控制是通过对信息序列做某种变换，使之产生某种相关性，在接收端就依据这种相关的规律来检查传输中的差错，从而达到控制差错的目的。
6.差错控制的基本思想是什么？
答：
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，相关性小的信息码元，经过变换后，产生某种相关性，从而在接收端有可能根据这种相关的规律来检查识别，进而纠正信息序列在信道中传输时所造成的差错。
7.差错控制的基本方法是什么？
答：
1）错误检出，2）反馈重传纠错，3）前向纠错，4）混合纠错，5）狭义信息反馈
8.已知信息序列为101101100010，编出奇数校验码、偶数校验码、群计数码。
解：
奇数校验码：
1011011000101
偶数校验码：
1011011000100
群计数码：
1011011000100110
练习五
1.抗干扰编码分为（检错码和纠错码）。
2.常见的检错方法包括（时间冗余法、数据冗余法、设备冗余法）。
3.若要检测出三个错码，则分组码的最小码距dmin应（4）。
4.通常，在纠检错编码中引入的监督元数越多，则信道的（传输效率）下降的也越多。
5.差错控制——对传输的数据信息进行错误检测和错误纠正，以及发现错误虽不能及时纠正，但能加以适当处理的一些方法。
6.抗干扰编码有检错码和纠错码两种编码。
（√）
7.线性分组码的编码率与抗干扰性能是一对矛盾。
（√）
8.汉明距离就是最小码重。
（×）
9.伴随式S=0，说明E=0，那么信息传输一定无差错。
（×）
10.信息传输过程中，突然发生的码元差错就是突发性差错。
（×）
11.任意两电码间的不同码元个数叫码重。
（×）
12.信息传输过程中，突然发生的码元差错就是突发性差错。
（×）
13.差错控制的方法的目的是提高传输的可靠性。
（×）
14.编码效率是指一个码组中信息位所占的比重。
（√）
15.什么是检错编码、纠错编码？
答：
检错码——能自动检错的编码。
纠错码——既能自动检错，又能自动纠错的编码。
16.什么是编码率？
如何计算？
答：
编码率就是编码效率，即在一个码组中，信息位占整个码组的比例。
计算方法为:
信息位个数除以码组码元个数。
17.什么是码距？
码重？
汉明距离？
如何计算？
答：
码距——是指两个不同的码组，它们对应码位的不同码元的数目。
（也称码组间的距离）
码重——在信道编码中，码组中非零码元的数目称为码组的重量，简称码重。
用w来表示。
汉明距离——在某种编码中，任何两个码组间距离的最小值。
用d0来表示。
计算方法：
d0=min（∑aji+aki）
j,ki=1
aji——是第j组码中的第i位
aki——是第k组码中的第i位
n——是码组长
18.汉明距离与检错、纠错的关系如何？
答：
1）为检测出e个差错，则要求汉明距离
d0≥e+1
2）纠正t个差错，则要求汉明距离
d0≥2t+1
3）为纠正t个差错，同时检测出e个差错，则要求
d0≥e+t+1（e＞t）
19、重复码的两个码字为000及111，分析该码的抗干扰能力。
解：
1）d0=3
2）若用于检错d0≥e+13≥e+1e≤2最多检测出3个差错
3）若用于纠错d0≥2t+13≥2t+1t≤1最多纠正1个差错
4）若同时用于检纠错,d0≥e+t+1且e≤td0=3无法满足，所以本码组不能同时检、纠错。
练习六
1、线性分组码的编码率与抗干扰性能是一对矛盾。
（√）
2、汉明距离就是最小码重。
（×）
3、什么是线性分组码？
特点如何？
答：
由K个信息码元按照线性相加关系产生r个监督元，并且每一码组的监督元只和本组信息元有关系，与别组无关，这样组成长度为n=k+r的码组称为~。
特点：
封闭性—在该编码中，任何两码组对应位相异或得到的码组，仍然在该编码中。
4、已知两码组为（0000）（1111），求出该码的汉明距离。
若该码用于检错，能检测出多少位错码？
若用于纠错，能纠正多少位错码？
若同时用于检错、纠错，问抗干扰性能如何？
解：
1）d0=4
2）若用于检错d0≥e+14≥e+1e≤3最多检测出3个差错
3）若用于纠错d0≥2t+13≥2t+1t≤1最多纠正出1个差错
4）若同时用于检纠错,d0≥e+t+1且e≤td0=4
e<1,t<1,能同时检测出一个错误纠正一个错误。
5、已知八个码组为（000000）（001110）（010101）（011011）（100011）（101101）（110110）（111000），求出该码组的最小距离。
若该码组用于检错，最多检出多少位错码？
若用于纠错，最多能纠正多少位错码？
若同时用于检、纠错，问抗干扰性能如何？
解：
1）d0=3
2）若用于检错d0≥e+13≥e+1e≤2最多检测出3个差错
3）若用于纠错d0≥2t+13≥2t+1t≤1最多纠正1个差错
4）若同时用于检纠错,d0≥e+t+1且e≤td0=3无法满足，所以本码组不能同时检、纠错。
6、已知监督方程为：
C2=C4+C3
C1=C5+C3
C0=C5+C4编出所有码组，这是什么码？
写出监督矩阵H和生成矩阵G。
解：
该码是（6，3）码。
所有码组为：
000000，001110，010101，011011，100011，101101，110。
110，111000，
011100100011
H=101010G=010101
110001001110
练习七
1、已知监督方程组为:
C3=C6+C4
C2=C6+C5+C4
C1=C6+C5
C0=C5+C4
写出H、G，问收到码组为（1001001）（0110110）（1010011）时是否需要重发
解：
监督矩阵为：
10110001011000
H=1110100=1110100
11000101100010
01100010110001
1001110
G=0100111
0011101
该编码为：
0000000，0011101，0100111，0111010，1001110，
1010011，1101001，1110100，
所以，1001001，0110110传输错误，需要重发；
1010011传输正确，不需要重发。
练习八
1、X5+X4+X3+1按模X+1运算
解：
X5+X4+X3+1=0mod（X+1）
2、X9+X4+1按模X3+1运算
解：
X9+X4+1=Xmod（X3+1）
3、（15,7）循环码由g（x）=x8+x7+x6+x4+1生成，问接收码组为100000000100011后是否需要重发？
解：
100000000100011R（X）=X14+X5+X+1
S1（X）=R1（X）/g（x）的余式=X7+X6+X3+X+1≠0
∴传输有错，应重发
4、已知（7，3）循环码的监督关系为
X6
X3
X2
X1=0
X6
X2
X1
X0=0编出该循环码，写出该码的监督矩阵
X6
X5
X1=0和生成矩阵，并转化成典型阵。
X6
X4
X0=0
解：
10011101011000
10001111110100
H=1100010=1100010
10100011010001
1001111
G=0100110
0011101
该编码为：
0000000，0011101，0100110，0111011，
1001111，1010010，1101001，1110100
5、已知（7，3）循环码的监督关系为
X6
X4
X3=0
X6
X5
X4
X2=0编出该循环码，写出该码的监督矩
X6
X5
X1=0阵和生成矩阵，并转化成典型阵。
X5
X4
X0=0
解：
解：
该码为0000000，0011101，0100111，0111010，1001110，
1010011，1101001，1110100，
监督矩阵为：
10110001011000
H=1110100=1110100
11000101100010
01100010110001
1001110
G=0100111
0011101
6、（15，7）循环码由g（x）=X8+X7+X6+X4+1生成，接收码组分别是（100000000100011），（001000000111010），问接收端收到这两组码时，是否需要重发？
解：
100000000100011R（X）=X14+X5+X+1
1001000000111010R（X）=X12+X5+X4+X3+X
S1（X）=R1（X）/g（x）的余式=X7+X6+X3+X+1≠0
∴传输有错，应重发
S2（X）=R2（X）/g（x）的余式=0∴传输无错，不重发。
练习九
1、系统的评价标准有（系统的反映时间，系统的吞吐量，用户的数目，系统质量）。
2、系统的信息发送方式分为（随机启动式，周期循环扫描式）。
3、扫描方式分为（串联方式，并联方式）。
4、信道划分有（时分制，频分制）两种制式。
5、中继方式有（直放式中继器，再生式中继器）。
6、电码按脉冲数多少可分为（单脉冲电码，多脉冲电码）。
7、远动系统的电码结构由（前导码，同步码，信息码：
地址码，状态码，信息内容，监督码）。
8、系统的反应时间——指从指挥员发出对某一对象动作的命令，到接到命令的回执并执行，整个过程在系统中所累积的时间延时。
9、系统的吞吐量——指系统每秒内信息传输的数量。
10、用户的数量——指系统可以控制用户的最大数量。
11、信息传输速度——指在信道每秒传输实际信息流的多少。
12、波特率——指在信道中每秒传输的数字波形的数目。
13、比特率——指在信道中每秒传输的信息量的多少。
14、误码率——信息传输中，出现差错的比特数和所传输的总的比特数之比。
15、表示检查周期——指系统中每个分机都发送一次表示信息所占用的时间。
16、电码——按照一定规律组织起来代表一定含义的一组脉冲信号。
17、单脉冲电码——由一个脉冲组成，电码含义由脉冲的不同特征来区别。
18、多脉冲电码——由多个脉冲组成，单一脉冲不代表任何含义，只有组成电码的全部脉冲才代表电码的某种含义。
19、再生中继方式——把接收信号解调后，还原成基带信号的原始形式，再重新调制，放大，发送出去，这种方式叫再生式中继。
20、一般的遥控系统的评价标准是什么？
答：
1）系统的反映时间，2）系统的吞吐量，3）用户的数量，4）系统的质量。
21、铁路信号远控系统的评价标准是什么？
答：
1）功能范围及可扩展性，2）系统的可靠性，3）系统容量与处理速度，4）传输速率，5）误码率，6）系统的维修，7）系统操作方法的简便程度，8）系统在技术方面的先进性，9）经济性。
22、评定系统质量的指标是什么？
答：
1）系统导致错误的数目；2）系统给予的准确度；3）系统的可靠性；4）系统对过载的处理；5）系统对故障的处理。
23、系统设计前应做哪些准备工作？
答：
1）对象的分布情况和对象的数量，2）系统的安全可靠程度，3）信道的质量，4）可能提供的机型、器件，5）对系统的特殊要求。
24、系统设计的任务与要求是什么？
答：
系统设计要完成选择信息传输速度，信息发送方式，确定数据传输体制，以及同步方式，电码结构，差错控制方式，信道网络，可靠性，语言选择，接口等几方面的任务。
25、系统信息发送方式分为哪几类？
答：
系统的信息发送方式分为随机启动式，周期循环扫描式。
26、什么是表示检查周期？
表示检查周期是如何确定的？
答：
表示检查周期是指系统中每个分机都发送一次表示信息所占用的时间。
表示检查周期决定于系统所控制的对象中，某个对象的状态信息存在的最短时间。
为了不丢失全部对象的各种状态信息，要求表示检查周期必须小于最短状态信息存在的时间。
铁道信号系统中，最短的状态信息就是，最短列车以高速通过最短道岔区段，列车占用
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