测控网络复习题

测控网络技术复习题第1章复习思考题

1.控制网络与信息网络的主要区别是什么

信息网络控制网络

主要任务将大量的信息在网络上传

输，达到资源共享的目的。

将控制信息在网络上传输，达到

系统同步或控制的目的。

对网络

的要求

连通性；稳定性实时性；可靠性；确定性

特点数据包大，发送频率相对

较低；

对实时性没有苛刻的要求数据包较小，发送频率较高；实时性要求较高；

要求数据的确定性和可重复性

2.什么是集中控制系统，什么是集散控制系统，各有何特点

集中控制系统以计算机为基础加上扩展I/O接口构成。其主机与控制设备之间需一对一的物理连接。信息只能单向传输。不同的信号需不同的连线传递，抗干扰能力差。风险高度集中，可靠性降低。系统整体性、协调性好

集散控制系统即“分散控制、集中管理”。即管理与控制相分离，上位机用于集中监视管理功能，若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制，上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。

其测量变送仪表一般为模拟仪表；（模拟数字混合系统）。受计算机系统早期存在的系统封闭型的影响，互换、互操作性差。专用的网络系统。（封闭型）

3.与传统的控制系统相比，现场总线控制系统有何突出特点

现场总线的特点：

系统的开放性

互可操作性与互用性

现场设备的智能化与功能自治性

系统结构的高度分散性(分散功能块)

对现场环境的适应性

4.现场总线控制系统的基本组成

现场设备－－微处理器芯片以及外围电路组成。（智能仪表）传感器,执行器,路由器,用户接口,网关等。

传输介质－－双绞线、同轴电缆、射频、光纤、电线等。

5.典型的现场总线通信协议模型

为了满足实时性要求，也为了实现工业网络的低成本，现场总线采用的通信模型大都在OSI模型基础上进行了不同程度的简化。大多采用了其中的第1层、第2层和第7层，即物理层、数据链路层和应用层，并增设了第8层，即用户层。

6.典型的现场总线技术有哪些

FF（Foundation Fieldbus）基金会现场总线

PROFIBUS(Process Field Bus) 过程现场总线

LonWorks（ Local Operating Network）局部操作网络

CAN（Controller Area Net）控制局域网络

HART(Highway Addressable Remote Transducer)可寻址远程传感器数据通路

DeviceNet

第2章复习思考题

1.数字通信系统由哪几部分组成各部分的主要功能相对于模拟通信，数字通信有何特点

答：数字通信由硬件部分和软件部分两部分组成。其硬件部分包括发送设备、接收设备和信道。其发送设备的主要作用是对信号进行编码，变换为适合在新岛内传输的信号。

接受设备的作用是从带有干扰的信号中正确的恢复出原信号，并进行解码、解密等。信道的作用是传输信号的载体。而软件部分则决定了通信的语法、语义和时序。

数字通信的优点有：

（1）抗干扰、抗噪声性能强。

由于传输的信号是二进制信号（“ 0”和“ 1”两种状态），只要不影响判决的正确性，即使波形失真也不会影响再生后的信号波形。（而在模拟通信中，如果模拟信号叠加上噪声后，即使噪声很小，也很难消除它。）

数字信号经中继再生后可消除噪声积累。

（2）差错可控。（纠错编码技术）

（3）易加密，保密性好。

（4）易于与现代技术相结合。

缺点：

（1）频带利用率不高。数字信号占用频带宽。例如：一路模拟电话占4KHz带宽；一路数字电话占20KHz～64KHz的带宽。

（2）需要严格的同步系统。因此，设备比较复杂，体积比较大。

2.数字通信系统的主要性能指标有哪些

答：（1）有效性。指通信系统传输信息的速率问题，即快慢问题。用传输速率(码元传输速率波特率，信息传输速率比特率)和频带利用量（单位带宽内的码元传输速率或信息传输速率）来衡量。

（2）可靠性。指通信系统传输信息的质量问题，用误码率衡量。

（3）通信信道的频率特性。信号数据传输速率越高，所需的有效频带越宽。换言之，传输系统的频带越宽，系统能传输的数据率越高。

（4）连续信道的信道容量。信道在单位时间内可能传送的最大比特数，或称为最大数据传输速率。

3.什么是码元速率什么是信息速率它们之间的关系如何

答：码元速率RB是指单位时间（每秒种）内传输码元的数目。

信息速率Rb是指单位时间（每秒种）内传输的信息量。

它们之间的关系：二进制： = M进制：=×M

4.在1200bit/s的电话线路上，经过测试，在1小时内共有108bit误码信息，该系统的

误码率是多少

108bit/1200*60*60bit=*

5.已知某标准电话信道带宽为。如果要求信道的信噪比为40dB,试求信道容量C；如果信

道的最大信息传输速率为9600bit/s，试求信道所需的最小信噪比。

由C=B (1+S/N)

C—信道容量bps

B—信道带宽Hz

S/N—信噪比

So，C=3400 (1+40)=s

9600=3400 (1+S/N)

S/N=

6.已知某信源发送10Mbit的信息，设信道带宽为8kHz，信噪比为20dB，问传送这一信息

需要多少时间

由C=B (1+S/N)，C=8000 (1+20)=

/=

7.什么是数字基带传输数字频带传输在数字基带传输系统中同步提取电路的作用是什么

数字基带传输是指在数字通信的信道上直接传送数据的基带信号，即按数据波的原样进行传输，不包含有任何调制，是最基本的数据传输方式。

数字频带传输是在计算机网络系统的远程通信中把数字信息调制成频带数字信号后再发送和传输，到达接收端时再把频带数字信号解调成原来的数字信号的传输技术。

同步提取电路可以提取收到信号中的定时信息。

8.试采用曼彻斯特码、差分曼彻斯特码和单极性非归零码对数据流10编码。

曼彻斯特码:

1001001110

差分曼彻斯特码

1001001110单极性非归零码