电力系统通信技术复习提纲doc资料

1、电力系统通信技术复习提纲第1章绪论一、 电力系统通信网的特点P4答：电力系统通信网的特点是高度的可靠性和实时性；用 户分散、容量小、网络复杂。二、 电力调度数据网的组成：核心层，汇聚层，接入层P5答：核心层由国调、6个网调、四川、三峡等9个节点组 成；汇聚层由除四川以外的29个省调节点组成；接入层由各接入厂站及调度中心业务网组成。三、 电力系统通信技术的发展历程和主要特点P6答：1、电力系统通信技术的发展历程有：（D 20世纪70年代的电力线载波；（2） 80年代的模拟微波90年代的 数字微波；（3 ）目前光纤通信。2、主要特点是光纤通信：具 有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小

2、等。电力系统通信技术的发展趋势可概括为数字化、综合 化、宽带化、智能化和个人化。电力系统通信技术大发展时代已 经幵始。电力通信技术主要有以下八种电力系统通信网主要由传输、交换、终端三大部分组成。 其中传输与交换部分组成通信网络，传输部分为网络的线，交 换设备为网络的节点。1 电力线载波通信：利用高压输电线作为传输通路的载波 通信方式，用于电力系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、 行政业务通信及各种信息传输。2. 光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输媒介的一种通 信方式。3. 微波通信是指利用微波（射频）作载波携带信息，通过 无线电波空间进行中继（接力）的通信方式。常用微波通信的 频率范围为1

3、40GHz4卫星通信一一利用人造地球卫星作为中继站来转发无线 电波，从而进行两个或多个地面站之间的通信。5移动通信一一通信的双方中至少有一方是在移动中进行 信息交换的通信方式。6现代交换方式有电路交换、分组交换、ATM异步传送模 式、帧中继和多协议标记交换（MPLS ）技术。7现代通信网按功能划分可以分为传输网、支撑网。8.接入网是由业务节点接口和用户网络接口之间的一系列 传送实体（如线路设施和传输设施）组成的第2章通信基础知识一、通信系统的主要性能指标1 信息量的表征P13答：离散消息xi携带的信息量为：1I （X） IOgalOgaP （Xi）P （x）2.模拟/数字通信系统分有效性和可靠

4、性指标P14（1 ）模拟通信系统的主要性能指标有效性：模拟通信系统的有效性指标用传输频带衡量，不 同调制方式需要的频带宽度（简称带宽B）也不同，信号的带宽B越小，占用信道带宽越少，在给定信道时容纳的 传输路数越多，有效性越好。可靠性：模拟通信系统的可靠性指标用接收端的最终输出 信号噪声功率比（简称信噪比S/N或SNR- Signal Noise Ratio）衡量，不同调制方式在同样信道信噪比下所得到的最终 解调输出信噪比也不同，如调频系统的输出信噪比大于调幅系统，故可靠，性比调幅系统好，但调频信号所需传 输带宽高于调幅。（2 ）数字通信系统的主要性能指标有效性：数字通信系统的有效性指标用传输速

5、率衡量，传 输速率又分为码元传输速率和信息传输速率。可靠性：数字通信系统的可靠，性指标用差错概率衡量，差 错概率又分为误码率和误信率。3传码率和传信率P14传码率指单位时间能够传送的码元数，单位为波特（Baud）传信率指单位时间能够传送的平均信息量，单位为bit/s传码率和传信率的尖系：Rb=RB- log2M 比特 /秒，RB =Rb/log2M 波特二、 信道容量与香农公式（现代通信的基础）P15-16香农公式是现代通信的基础，实际通信系统在保持一 定信道容量C时，根据具体情况解决带宽 B （有效f生）与 信噪比S/N （可靠性）的矛盾与统一。信道容量C指信道中无差错传输信息的最大速率，分

6、为连 续信道的信道容量和离散信道的信道容量。对于连续信道的信道容量，著名香农公式SC Blog2 （1 S N） Blog2l -rrB式中：S为信号的功率（W ） : B为信道带宽；S/N为信 道信噪比；no为噪声功率谱密度。矢于香农公式三要素。（1 ） S/N CT, N T 0，贝U CTS； （2） BCf ,但 B无 限增加时，信道容量趋于定值lim C 1.44 S/n0 ；（3）信道容量C 一定时，带宽B B与信噪比s/N可以互换。2系统（信道）带宽和信号带宽的不同P20系统（信道）带宽指系统的传输能力，信道容许的频率范 围；而信号带宽指携带信息的信号的频率分布范围。三、通信中的

7、调制技术1 区分线性调制和非线性调制 P21、P24注：是调(不是线非线性特制FM和调相2.AM幅度调制的包络检波不失真条件P21J(1) 线性调制有AM、DSB、SSB和VSB四种方式，它 们的共同特点是调制前后信号频谱只有位置变化。已调信号频谱与调制信号频谱呈线性矢系。 制前后信号频谱只有位置变化，呈线性搬移尖系 性变换)。(2)又称角度调制，包含调频PM两种，实际中FM方式最为常用。已调信号频谱与调制信号频谱没有线性尖系。号离散变化时，则产生二进制移相键控(2PSK)信号。通常用已调信号载波的0。和180。分别表示二进制数字基带信号的1和0。0001 I 0绝苛码答：SAM(t) Aom

8、(t)cos 强，要求 m(t) max/4，称为包络检波不失真条件3残留边带调制的残留边带滤波器的特性P24答：残留边带滤波器：在载频处互补对称4.2ASK，2FSK，2PSK，2DPSK 的信号波形，原理 P25-262ASK原理：当数字基带信号为二进制时，则为二进制振 幅键控。I 01 I 00uoFT-inn I2収刖2DPSK原理：在2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦载波的相位作为参考，用载波相位的绝对数值表示数 字信息的，所以称为绝对移相。由于2PSK信号解调出的二进制基带信号出现反向现象，从而难以实际应用。为了 解决2PSK信号解调过程的反向工作问题，提出了二进制差分 相

9、位键控(2DPSK)。OOIOO2DrSK信号WWWA/V罔231 2DPSK信号哉形图力2! 2FSKG号波形2FSK原理：正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化，则产生二进制移频键控信号(2FSK 信号)。5多进制数字调制系统(传信率Rb/传码率RB/M进制)P27由信息传输速率Rb、码元传输速率RB和进制数M之间 的尖系RB =Rb/log2M可知，在信息传输速率不变的情况下，通 过增加进制数M，可以降低码元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。由矢 系式可以看出，在码元传输速率不变的情况下，通过增加进制 数M，可以增大信息传输速率，从而在相同

10、的带宽中传输更多 的信息量，有效性提高。但是随着M增大，接收端判决时信号之间距离变小，误判 可能性大，误码率Pe增大，可靠性变差；6新技术的了解(QAM , GMSK , OFDM，扩频通信)P30正交振幅调制(QAM):就是一种频谱利用率很高的调制方 式，其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用高斯最小移频键控(GMSK) : GMSK调制方式能满足移动 通信环境下对邻道干扰的严格要求，它以其良好的性能而被泛 欧数字蜂窝移动通信系统(GSM)所采用。正交频分复用(OFDM)： OFDM是一种高效调制技术，其 基本原理是将发送的数据流分散到许多

11、个子载波上，使各子载波 的信号速率大为降低，从而能够提高抗多径和抗衰落的能力。扩频调制：扩频系统是将发送的信息扩展到一个很宽的频 带上，通常要比发送的信息带宽宽很多。四、信源编码和信道编码P31-37答：信源编码：(1)减少码元数目和降低码元速率，即数据 压缩。(2)模拟语音信号数字化，即模拟信号的数字化传输。(3)脉冲编码调制(PCM)和增量调(厶M)、ADPCM 等。信道编码：差错控制，抗干扰编码”，检错和纠错1. PCM编码的三个过程P31答：抽样、量化和编码三个过程2低通抽样定理和带通抽样定理P32答：低通抽样定理：设一个带宽有限模拟信号S(t)的最高频率为怕，若抽样频率fs2fH，则

12、可以由其抽样信号序列sk(t)无失真地木灰复原始信号s(t)。带通抽样定理：一个带通信号m(t)，其频率限制在fL与fH之间，带宽为B fH fL ,若最高频率fH为带宽的整数倍，即 fH nB，则最小抽样速率fs=2B ；若最高频率和不为带宽的整数倍，即fH=nB+kB , 0k 2t + 1 ；3)若码字用于纠t个错误，同时检e个错误时(et),则 d0 t + e +1。五、数字基带传输系统1. AMI码，HDB3码的编码和译码原理P43答:(1) AMI码是传号交替反转码。其编码规则是将二进制消息代码“ 1 ”传号)交替地变换为传输码的“ +1和的“ 0,空号)保持不变。例如：消息代1

13、0 0 11000 0 0 0 01 1 001 1AMI 码：+10 0 +1 0000000 -1+ 1001+1HDB3码的全称是3阶高密度双极性码，它是AMI 码的一种改进型，其目的是为了保持 AMI码的优点而克 服其缺点，使连“0个数不超过3个。其编码规则如下：(1) 当信码的连“0个数不超过3时，仍按AMI码 的规 则编，即传号极性交替。(2) 当连“0个数超过3时，则将第4个“0改为非“0” 脉冲，记为+V或V，称之为破坏脉冲。相邻V码的极性必须交 替出现，以确保编好的码中无直流。(3)为 了便于识别，V码的极性应与其前一个非脉冲的极性相同，否则，将四连 “ 0的第一个“0更改为

14、与 该破坏脉冲相同极性的脉冲，并记为+B或B ；(4) 破坏脉冲之后的传号码极性也要交替。2无码间串扰的基带传输特，性一一奈奎斯特第一准则P44当数据传输系统的频率响应H( f)满足H (f n T)常数 1 f 1m2T 2T则可在输出的采样点上消除码间串扰。显然，理想低通传输函数具有最大的频带利用率，其值为 2Baud/Hz。六、FDM , TDM , CDM , WDM , SDM的基本原理和多址技 术P50频分复用(FDM )指按照频率的不同来复用多路信号的方 法。时分复用(TDM )是利用各信号的抽样值在时间上不相互重 叠来达到在同一信道中传输多路信号的一种方法。码分复用(CDM )

15、系统的全部用户共享一个无线信道，用户 信号的区分靠所用码型的不同，目前在移动通信 中采用的CDMA蜂窝系统具有扩频通信系统所固有的优点，如 抗干扰、抗多径衰落和具有保密，性等。光波分复用(WDM)是在一根光纤中同时传输多个波长光信 号的一项技术。多址技术是在同一通信网内各个通信台、站工用同一指定 的射频信道，进行相互间的多方通信，这种通信系统就称为多 址通信系统。第3章电力线载波通信一、 电力线载波通信使用频段 P5240500kHz二、 电力线载波通信耦合装置及主要作用 P57耦合装置(又称结合设备)包括：线路高频阻波器GZ、耦 合电容器C、结合滤波器JL和高频电缆GL/HFC，作用提供高

16、频信号通路电力线高频通道，工频通道。三、 电力线载波通信耦合方式 P57答：目前电力线载波的耦合方式有：相一地耦合、相相耦合和相一地、相一相混合耦合三种方式。四、电力线载波通信方式 P62答：电力线载波通信的方式主要由电网结构、 调度尖 系和话务量多少等因素决定，一般有定频通信方式、中央通信方 式、变频通信方式三种。目前我国主要采用定频通信方式和中央 通信方式两种。第4章光纤通信技术一、 光纤通信的特点和优点P69特点：载波频率高；频带宽度宽。优点：(1)1容许频带很宽，传输容量很大；(2)损耗小，中继距离长；(3)重量轻、体积小；(4)抗电磁干扰性能 好；(5)泄漏小，保密性能好;(6)节约

17、金属材料，有利于资源合 理使用二、 光能量在光纤中传输的必要条件P71n1n2三、 实用光纤的三种基本类型 P71答：突变型多模光纤、渐变型多模光纤、单模光纤四、数值孔径NA的定义/意义P73答：定义临界角Bc的正弦为数值孔径。NA表示光纤接收和传输光的能力，NA(或Be)越大，光 纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。纤芯对光 能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好；五、光纤传输特性：色散/损耗的定义/意义P74答：损耗和色散是光纤最重要的传输特，性：六、后向散射法的描述/意义P75答：利用与传输光相反方向的瑞利散射光功率来确定光纤 损耗系数的方法，称为后向散射法。七、 电力特种光缆的

18、种类及类型选择P78答：就目前来看，电力特种光缆主要包括：全介质自承式 光缆ADSS、架空地线复合光缆OPGW、缠绕式光缆GWWOP、捆绑式光缆AL-Lash、相线复合光缆OPPC。但主 要使用的是ADSS、OPGW。八、 主要使用的光源和光检测器的种类P81答：半导体激光二极管或称激光器和发光二极管或称发光 管九、光纤通信系统的设计，最大中继距离的设计因素P91答：最大中继距离要受发射机耦合入光纤的功率PT、光接收机灵敏度Pmin、光纤的衰减系数、光纤的色散四个因素 的影响。十、SDH与PDH的比较P94 ；自愈环网的结构分类P103(1) SDH采用世界上统一的标准传输速率等级。(2) S

19、DH各网络单元的光接口有严格的标准规范。(3) 在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运 行、维护和管理，便于实现性能监测、故障检测和定位、故障 报告等管理功能。(4) 采用数字同步复用技术，其最小的复用单位为字节， 不必进行码速调整，简化了复接分接的实现设备，由低速信号 复接成高速信号，或从高速信号分岀低速信号，不必逐级进行(5) 采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口速率进 行可控的连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，既 提高了资源利用率，又增强了网络的抗毁性和可 靠性。自愈环结构可分为两大类：通道倒换环和复用段倒换环。第5章微波与卫星通信技术一、微波的使用频段特点P119(

20、1 )微波频段，受工业、天电和宇宙等外部干扰的影响很小， 使微波通信的传输可靠性提高。(2 )微波频段占有频带很宽，可以容纳更多的无线电设备工 作。(3)微波射束在视距范围内直线、定向传播，天线的两站间的通信，距离不会太远，一般为 50km。二、 地面远距离微波通信采用中继方式的原因P122(1 )地球是个椭球体，地面是个球面。(2)无线电波在空间传播过程中，能量要受到损耗。三、 一点多址微波通信系统的特点 P135(D用于农村电话网的组成部分和城市公用电话网的延伸(2) 它不适合作为话务量大的中继线使用。当某一外围站的用 户数超过一套设备的最大容量时，可以利用增加设备的套数来 解决。(3)

21、除传送电话外，还可提供数据传输，如传真、电传、电报 等。其中对于速率为4.8kb/s以下的数据信号，可以不外接调 制、解调器而直接在系统中传送。四、卫星通信技术的特点P137 (1)通信距离远，通信成本与 距离无尖。（2）覆盖面积大，可进行多址通信（3）通信容量大，传送的业务种类多。（4）信号传输质量高，通信线路稳定可靠（5）建立通信电路灵活，机动性好五、卫星通信的有效全向辐射功率和接收系统的性能因素PPT（1）静止卫星的发射与控制技术比较复杂。（2）地球的两 极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果不好。（3）存在星蚀和日凌中断现象。（4）有较大的信号传输时 延和回波干扰。第6章移动通

22、信技术一、移动通信的特点P1441. 电波传输特性复杂：（1 ）多普勒效应；（2）慢衰落建筑阻挡；（3）快衰落多径传播；2. 干扰多而复杂：（1 ）噪声干扰；（2）远近效应；（3 ）邻道干扰、互调干扰、共频道干扰3. 组网方式多样灵活：（1 ）对设备要求更为苛刻；（2）用户量大而频率资源有限二、移动通信的组成移动通信系统一般由移动台（MS ）、基站（BS）及移动业务交换中心（MSC ）组成。三、移动通信无线覆盖区结构（大区制和小区制特点）P148大区制特点是：基站只有一个天线，架设高、功率大，覆 盖半径也大，一般用于集群通信中。小区制特点是：使蜂窝用户具有移动性的最重要的特点PPT答案1 大区制特点：（1 ）信号传输损耗，通信距离有限；（2） 覆盖范围3050km，发射功率50-200W，天线很高 （30m） ； （ 3）网络结构简单，频道数目少，无需无线交换，直接与PSTN连。2.小区制特点：（1）频率的利用率高；（2）组网灵活；（3） 能够有效解决频道数量有限和用户数增大的矛盾。四、了解GSM的主要技术特点P151-152，信道分配方式P1551. GSM的特点：（1 ）