2015年国家电网专业知识备考之通信知识汇总
华图教育 | 2014-09-02
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一、通信原理
1. 信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态。数据是信息的载体，是信息的表现形式。信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。
2.通信线路的连接方式：(1)点对点连接方式 指在发送端和接收端之间采用一条线路连接，使用的线路可以是专用线路、租用线路或交换线路。 (2)多点连接方式 指各个站点通过一条公共的通信线路或集线器连接起来。
3.信号的传输方式：基带传输指按照它们的原样进行传输;频带传输是利用它们调制载荷的高频载波信号进行传输;宽带是指比音频更宽的频带，包括大部分电磁波频谱，利用宽带进行的数据传输称为宽带传输。根据载波信号的不同又可分为模拟传输和数字传输。
4.通信系统的模型组成：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者。
5.模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统，其中包含两种重要变换：第一种变换是，在发送端把连续消息变换成原始电信号，在接收端进行相反的变换，这种变换由信源和信宿完成，这里所说的原始电信号通常称为基带信号。有些信道可以直接传输基带信号，而以自由空间作为信道的无线电传输却无法直接传输这些信号。因此，模拟通信系统中常常需要进行第二种变换，把基带信号变换成适合在信道传输的信号，并在接收端进行反变换，完成这种变换和反变换的通常是调制器和解调器。
6.数字通信系统模型：信源编码与译码、加密与解密、信道编码与译码、数字调制与解调、同步、信道。
7.载波调制是按照原始基带信号(调制信号)的变化规律去改变高频载波某些参量的过程;解调是从频带信号(已调信号)中提取并恢复出原始基带信号(调制信号)的过程。
8.数字基带信号：未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。数字基带信号的常用波形有：单极性非归零波形、双极性非归零波形、单极性归零波形、双极性归零波形、差分波形和多电平波形。
9.2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。2ASK信号解调方法 ：非相干解调(包络检波法) 和 相干解调(同步检测法)
10.频移键控：是利用载波的频率变化来传递数字信息。
11.2FSK信号的产生方法： (1)采用模拟调频电路来实现(2)采用键控法来实现。2FSK信号的解调方法：非相干解调和相干解调。
12.数字化过程包括三个步骤：抽样、量化和编码。
13.周期性脉冲序列有4个参量：脉冲重复周期、脉冲振幅、脉冲宽度和脉冲相位(位置)。
14.、对于均匀量化，当信号小时，信号量噪比也小，所以均匀量化器对于小信号很不利，为改善小信号时的信号量噪比，在实际应用中常采用非均匀量化。
15.ITU制定了两种压缩建议：A压缩率和μ压缩率，以及相应的近似算法—13折线法和15折线法。我国大陆、欧洲各国以及国际间互连时采用A压缩率及相应的13折线法。
二、计算机通信与网络
1.国际标准化组织(ISO)提出的开放系统互连(OSI)计算机网络参考模型由七层组成：从上到下分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层和物理层。
2.TCP/IP中的协议：国际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。
IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包，并把该数据包发送到更高层—TCP或UDP层;相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包中含有发送它的主机的地址和接收它的主机的地址。
3.域名系统 DNS
计算机的用户只是间接而不是直接使用域名系统。因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式的域名系统 DNS。名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运 行该程序的机器称为域名服务器。
4.顶级域名 TLD(Top Level Domain)
(1) 国家顶级域名 nTLD：如: .cn 表示中国，.us 表示美国，.uk 表示英国，等等。
(2) 通用顶级域名 gTLD：最早的顶级域名是：
.com (公司和企业) .net (网络服务机构)
.org (非赢利性组织) .edu (美国专用的教育机构)
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5.文件传送协议
FTP是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。
FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。
FTP 屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件。
6.万维网的文档可以分为以下3类：
a静态文档是指该文档创作完毕后就存放在万维网服务器中，在被用户浏览的过程中，内容不会改变。
b动态文档是指文档的内容是在浏览器访问万维网服务器时才由应用程序动态创建。
动态文档和静态文档之间的主要差别体现在服务器一端。这主要是文档内容的生成方法同。而从浏览器的角度看，这两种文档并没有区别。
c活动万维网文档(可以用 Java 技术创建活动文档)
活动文档(active document)技术把所有的工作都转移给浏览器端。
每当浏览器请求一个活动文档时，服务器就返回一段程序副本在浏览器端运行。
Java 技术装三个主要组成部分：程序设计语言、运行(runtime)环境(JVM)和 类库。
7.简单邮件传送协议(SMTP )通信的三个阶段 ：连接建立、邮件传送、连接释放。
三、电磁场与微波技术
1.电荷守恒定律：在任何物理过程中，各个物体的电荷可以改变，但参于这一物理过程的所有物体电荷的代数总和是守恒的，也就是说：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
6.磁场与物质的相互作用：各宏观物体都由原子或分子组成，由于电子的自旋运动，每个原子或分子都相当于一个分子环形电流，只不过由于分子热运动使分子环形电流排列不规则而不显示磁性。当磁介质出于外磁场之后，由于外磁场的作用，分子环形电流发生一定的规则排列，从而表现出一定的磁性。
磁介质中的磁感应强度为B=(χm+1)μ0=μH，χm为介质的磁化率， 为磁介质的磁导率。磁化率是反映磁介质被磁化能力的系数。
根据磁导率的大小，磁介质可分为铁磁性介质(ferromagnetics μ》1)，顺磁性介质与(paramagnetics μ≧1)反磁性介质(diamagnetics μ≦1)。
7.天线的形式繁多，按其用途可以分为发信天线和收信天线;按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。
8.数字微波中继：将信号调制在微波频率上进行收、发的通信方式称为微波中继通信。
9.折射率梯度表示折射率随着高度的变化率，从而体现了不同高度的大气压力、温度、湿度对大气折射的影响。
10.微波集成传输线：它是由微波技术与半导体器件及集成电路结合而成的，从而产生了集成化的平面结构的微波传输线，集成化的微波传输线称为微波集成传输线。
四、现代交换技术
1.业务信息在交换系统中的交换形式：电路交换，报文交换和分组交换。
2.人工交换：指由话务员进行操作以完成电路交换任务。话务员的接续工作主要有观察，思维和操作三个方面
3.信令共分为带内信令、随路信令、分组信令和公共信道信令四种类型。
4.固定网交换技术：固定电信网络中的交换技术是传统的交换技术。
5.现代电信网络中主要有两种交换方式：电路交换和分组交换。电路交换提供了两个通信终端之间的端到端连接，我们最为熟悉的电路交换网就是电话网。分组交换是一种存储转发交换，每个数据分组在每台交换机上进行处理时，都会产生时延。INTERNET就是分组交换网络。
6.复用使若干单独信号可以同时传输。这些信号在复用器设备上被合并。信用可以通过时分复用(TDM),频分复用(FDM)以及空分复用(SDM)进行传输。
7.电路交换：指在一个呼叫期间仅用于连接此呼叫的电路，即用户在通话期间自始自终占用固定的一条电路。
8.电路交换主要用于传输语音信息的电话网。通过呼叫建立过程为通信各方分配固定带宽连接。在谈话进行过程中，这些电话就像是端到端的专线连接。
9.报文交换技术：是将用户报文存储在交换机的存储器中，当所需要输出的电路空闲时，再将该报文发向接收交换机和用户终端。
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报文交换的优点：1 中继线利用率高。2 采用“存储——转发”方式。
报文交换的缺点：网络传输时延大，并且要占用大量内存与外存空间，对于要求网络时延较短的数据通信系统并不适应。
10.分组交换的基本概念：就是采用存储——转发方式，以“分组”为单位在网内传输。
分组交换网可以并行传输报文，而电路交换和报文交换网只能串行传输报文。
分组交换方式的主要特点：a传输质量高 b可靠性高 c实现不同种类型终端间的通信 d分组多路通信 e按信息量比例计费 f与公用电话和电报及低速数据网连接。
分组交换两种工作方式：数据报方式和虚电路方式。数据报方式采用面向无连接，虚电路方式采用面向连接。
11.程控交换机中，呼叫处理程序的主要功能是：交换状态管理、交换资源管理、交换业务管理、交换负荷控制。
12.控交换机的程序执行管理的基本原则是：a基本级按顺序依次执行;b基本级执行中可被中断插入，在被保护现场后，转去执行相应的中断处理程序;c中断级在执行中，只允许高级别中断进入;d基本级被时钟中断插入后的恢复处理应体现基本级中的级别次序。
五、宽带接入技术
1.光纤接入技术：光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在干线通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。光纤接入网指的是接入网中的传输媒质为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类：即有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。
2.混合光纤/同轴电缆(HFC)接入网传输介质采用光纤和同轴电缆混合组成的接入网。目前，HFC接入网可以有HFC方式、交换型数字视像(SDV)方式和综合数字通信和视像(IDV)方式。基本原理：局端把视像信号和电信业务综合一起，从前端通过光载波在光纤馈线网上传送至用户的光节点上，光信号经过光网络单元(ONU)恢复为原来的电信号，然后用同轴电缆分别送往各个住户的网络接口单元(NIU)。每个NIU服务于一个家庭，其作用是将整个电信号分解为电话、数据、视像信号后，再送达各个相应的终端设备。对于模拟视像信号来说，用户可以利用现有的电视机而无需外加机顶盒就可以接收模拟电视信号了。
3.光纤接入网的拓扑结构，是指传输线路和节点的几何排列图形，它表示了网络中各节点的相互位置与相互连接的布局情况。网络的拓扑结构对网络功能、造价及可靠性等具有重要影响。其三种基本的拓扑结构是: 总线形、环形和星形，由此又可派生出总线—星形、双星形、双环形、总线—总线形等多种组合应用形式，各有特点、相互补充。
4.光纤接入方式可分为如下几种： FTTB(光纤到大楼);FTTC(光纤到路边);FTTZ(光纤到小区);FTTH(光纤到用户);FTTO(光纤到办公室);FTTF(光纤到楼层);FTTP(光纤到电杆);FTTN(光纤到邻里);FTTD(光纤到门);FTTR(光纤到远端单元)。
六、数字传输技术
1.数字传输基本原理是：将模拟信号按一定的频率采集后，再量化，得到数字信号。按照采样定理只要采样频率是原始模拟信号频率的2倍以上就可以从所得到的数字信号中恢复出模拟信号。模拟信号转换为数字信号后是会有精度的衰减，这是由于量化过程造成的。数字信号是有0 和1 组成的一连串的信号，在电路中是用高低电平来表示，比如 0V就表示0 5V就表示1。用1连串的010101 就可以表示各种不同的信息。串口通信中 8个BIT 也就是8个0或者1为1字节就可以表示成1个字符。8个0或者1 可以表示255种不同的组合然后按照ASCII编码就可以对应的翻译为我们认识的字母和字符。
2.光纤传输，即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光导纤维，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。光纤传输一般使用光缆进行，单根光导纤维的数据传输速率能达几Gbps，在不使用中继器的情况下，传输距离能达几十公里。
3.光纤传输系统技术是光传输技术的一种，光纤传输优点是频段高:10G Hz.理论上能大容量，抗干扰性能好。
4.无线传输分为：模拟微波传输和数字微波传输。
5.模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上(微波发射机，HD-630)，通过天线(HD-1300LXB)发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波接收机(Microsat 600AM)解调出原来的视频信号。
6.数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D)，然后通过数字微波(HD-9500)信道调制，再通过天线发射出去，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，视频解压缩，最后还原模拟的视频信号，也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑软解压视频，而且电脑还支持录像，回放，管理，云镜控制，报警控制等功能。
7.移动视频图像传输，广泛用于公安指挥车、交通事故勘探车、消防武警现场指挥车和海关、油田、矿山、水利、电力、金融、海事，以及其它的紧急、应急指挥系统，主要作用是将现场的实时图像传输回指挥中心，使指挥中心的指挥决策人员如身临其境，提高决策的准确性和及时性，提高工作效率。富士达就移动视频图像传输采用公网和专用技术两种情况作相关介绍。
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七、信号与系统
1.信号和系统分析的最基本的任务是获得信号的特点和系统的特性。系统的分析和描述借助于建立系统输入信号和输出信号之间关系，因此信号分析和系统分析是密切相关的。
2.系统的分类：连续时间系统和离散时间系统;动态系统与即时系统;线性系统和非线性系统;时不变系统和时变系统。
3.信号的分类：连续时间信号和离散时间信号;周期信号和非周期信号;典型连续非奇异信号。
4.连续信号可分为非奇异信号和奇异信号。当信号和信号的各阶导数在整个时间区间都是连续时，称为非奇异信号;当信号或信号的某阶导数存在不连续点(跳变点)时，称为奇异信号
5.离散信号通常来自于对连续信号的抽样，并且经常是等间隔抽样。
6.拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换，又名拉氏转换。拉氏变换是一个线性变换，可将一个有引数实数t(t ≥ 0)的函数转换为一个引数为复数s的函数。拉普拉斯变换的这种运算步骤对于求解线性微分方程尤为有效，它可把微分方程化为容易求解的代数方程来处理，从而使计算简化。在经典控制理论中，对控制系统的分析和综合，都是建立在拉普拉斯变换的基础上的。引入拉普拉斯变换的一个主要优点，是可采用传递函数代替常系数微分方程来描述系统的特性。这就为采用直观和简便的图解方法来确定控制系统的整个特性、分析控制系统的运动过程，以及提供控制系统调整的可能性。
