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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章 概述,現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),比如電力系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)等,組成大型工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)部門多,且分散在相距甚遠(yuǎn)的廣闊地區(qū)。為了保證系統(tǒng)的正常工作,構(gòu)成系統(tǒng)的各部分必須在一個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一指揮下協(xié)調(diào)工作。為此,調(diào)度機(jī)構(gòu)要隨時(shí)了解系統(tǒng)各部分在生產(chǎn)過程中的實(shí)際情況,并在此基礎(chǔ)上作出對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行指揮的策略。為了使調(diào)度工作既滿足實(shí)時(shí)性好,又保證可靠性高,必須借助遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理。 遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是一
2、門綜合性的應(yīng)用技術(shù),它的基本原理包括數(shù)據(jù)傳輸原理、編碼理論、信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)原理、計(jì)算機(jī)原理等。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是調(diào)度管理和現(xiàn)代科技的產(chǎn)物,因此它隨著科學(xué)技術(shù),特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展而不斷更新?lián)Q代。,第一節(jié)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的功能,遠(yuǎn)動(dòng)(telecontrol):利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)進(jìn)行信息傳輸,實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制。 四遙: 遙測(cè)即遠(yuǎn)程測(cè)量(telemetering):應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù),傳輸被測(cè)變量的值。 遙信(teleindi
3、cation;telesignalization) :對(duì)諸如告警情況、開關(guān)位置或閥門位置這樣的狀態(tài)信息的遠(yuǎn)程監(jiān)視。 遙控即遠(yuǎn)程命令(telecommand):應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù),使運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)產(chǎn)生變化。 遙調(diào)即遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)(teleadjusting):對(duì)具有兩個(gè)以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程命令。,電力系統(tǒng)構(gòu)成,發(fā)電廠:變電所:輸配電線路:用電設(shè)備:,,發(fā)電,,,,輸電,用電,,配電,國家調(diào)度大區(qū)網(wǎng)調(diào)省級(jí)調(diào)度地區(qū)
4、調(diào)度等,,電力系統(tǒng)幾級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu),第二節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息及傳輸模式,一、遠(yuǎn)動(dòng)信息內(nèi)容 遙測(cè):發(fā)電廠、變電所的各種運(yùn)行參數(shù),它分為電量和非電量兩類。 電量包括:母線電壓、系統(tǒng)頻率、流過電力設(shè)備(發(fā)電機(jī)、變壓器)及輸電線的有功功率、無功功率和電流。 非電量包括:發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)溫度以及水電廠的水庫水位等。這些量都是隨時(shí)間作連續(xù)變化的模擬量。,信號(hào)轉(zhuǎn)換,電流電壓功率等,,交流信號(hào),,,,遠(yuǎn)動(dòng)
5、裝置,互感器,變送器,0~5V、0~10mA直流信號(hào),,,交流信號(hào),小交流信號(hào),交流采樣,遠(yuǎn)動(dòng)裝置,,電量脈沖 信號(hào),計(jì)數(shù)器,數(shù)字量,遠(yuǎn)動(dòng)裝置,非電量 信號(hào),,溫度水位等,傳感器,,直流信號(hào)或數(shù)字信號(hào),,遠(yuǎn)動(dòng)裝置,,遙信:發(fā)電廠、變電所中斷路器和隔離開關(guān)的合閘或分閘狀態(tài)。遙信信息所涉及的對(duì)象只有兩個(gè)狀態(tài),用“0”或“1” 表示。遙信通常由運(yùn)行設(shè)備的輔助接點(diǎn)提供。,發(fā)電廠變電所下級(jí)調(diào)度中心,遙測(cè)、遙信、事件
6、順序記錄、系統(tǒng)對(duì)時(shí)中的返送報(bào)文、遙控返校信息等,上級(jí)調(diào)度中心,上行信息,遙控信息:傳送改變運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的命令。如發(fā)電機(jī)組的啟停、斷路器的分合、并聯(lián)電容器和電抗器的投切等。 電力系統(tǒng)對(duì)遙控信息的可靠性要求很高,為了提高控制的正確性,防止誤動(dòng)作,在遙控命令下達(dá)后必須進(jìn)行返送校核。當(dāng)返送命令校核無誤之后,才能發(fā)出執(zhí)行命令。 遙調(diào)信息:傳送改變運(yùn)行設(shè)備參數(shù)的命令,如改變發(fā)電廠有功出力和勵(lì)磁電流的
7、設(shè)定值,改變變壓器分接頭的位置等。,上級(jí)調(diào)度中心,遙控、遙調(diào)、設(shè)置時(shí)鐘、召喚時(shí)鐘、設(shè)置時(shí)鐘校正值、對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的復(fù)歸命令、廣播命令等,發(fā)電廠變電所下級(jí)調(diào)度中心,下行信息,下行信息通常由調(diào)度員人工操作發(fā)出命令,也可以自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)出命令,即所謂的閉環(huán)控制。例如為了保持系統(tǒng)頻率在規(guī)定范圍內(nèi),并維持聯(lián)絡(luò)線上的電能交換,調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)出力的自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)功能,就是閉環(huán)控制的例子。,二、遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸模式,信息傳輸模式,循環(huán)傳輸模式CD
8、T 問答傳輸模式POLLING,CDT傳輸模式:廠站端將要發(fā)送的遠(yuǎn)動(dòng)信息按規(guī)約的規(guī)定組成各種幀,再編排幀的順序,一幀一幀地循環(huán)向調(diào)度端傳送。信息的傳送是周期性的、周而復(fù)始的,發(fā)端不顧及收端的需要,也不要求收端給以回答。這種傳輸模式對(duì)信道質(zhì)量的要求較低,因?yàn)槿魏我粋€(gè)被干擾的信息可望在下一循環(huán)中得到它的正確值。,,三、遠(yuǎn)動(dòng)信息的編碼,編碼:按有關(guān)規(guī)約的規(guī)定,把遠(yuǎn)動(dòng)信息變換成各 種信息字或各種報(bào)文。編碼工作由遠(yuǎn)動(dòng)裝置完成。 采用
9、循環(huán)傳輸模式時(shí),遠(yuǎn)動(dòng)信息的編碼要遵守循環(huán)傳輸規(guī)約的規(guī)定。我國原電力部頒發(fā)的循環(huán)式傳輸規(guī)約的信息字格式見圖1-1。,遠(yuǎn)動(dòng)信息字都由48位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成。 其中前8位是功能碼,區(qū)分不同信息內(nèi)容。 信息碼是信息內(nèi)容,包括四遙信息。 最后8位是校驗(yàn)碼,采用CRC校驗(yàn)。 校驗(yàn)碼的生成規(guī)則:在信息字的前40位(功能碼和信息碼)后面添加8個(gè)零,再模二除以生成多項(xiàng)式g(x)=x8+x2+x+1,將所得余式取非之后,作為8位
10、校驗(yàn)碼。校驗(yàn)碼是用于檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的部分,提高信息字在傳輸過程中抗信道干擾的能力。,問答式傳輸規(guī)約中的報(bào)文(Message) 格式見 圖2-1。 報(bào)文頭:3~4個(gè)字節(jié),指出進(jìn)行問答的RTU的地址、報(bào)文所屬的類型、報(bào)文中數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)數(shù)。 數(shù)據(jù)區(qū):傳送的信息內(nèi)容。 校驗(yàn)碼:用報(bào)文頭和數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)運(yùn)算得到??梢允瞧媾夹r?yàn)碼,也可以是CRC校驗(yàn)碼。 問答式與循環(huán)式傳輸規(guī)約最明顯的差別是,問答式傳輸規(guī)約
11、中,不同類型的報(bào)文,報(bào)文的總長度不同,且報(bào)文長度的變化總是按字節(jié)增減。,四、常用遠(yuǎn)動(dòng)信道,傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的通道稱為遠(yuǎn)動(dòng)信道。 信道質(zhì)量的好壞直接影響信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?專用有線信道復(fù)用電力線載波信道微波信道光纖信道無線電信道衛(wèi)星通信,,常用遠(yuǎn)動(dòng)信道,廠站端遠(yuǎn)動(dòng)裝置,調(diào)度端遠(yuǎn)動(dòng)裝置,主站(master station)控制站(controlling station),前置機(jī)(front-end
12、processor,子站(slave station )受控站(controlled station遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置RTU (Remote Terminal Unit),第三節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),一、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(telecontrol system),,,遠(yuǎn)動(dòng)信道,前置機(jī):接收RTU送來的實(shí)時(shí)信息,經(jīng)譯碼后還原出被測(cè)量的實(shí)際值和被監(jiān)視對(duì)象的實(shí)際狀態(tài),顯示在CRT上和調(diào)度模擬屏上,也可以打印輸出。前置機(jī)也可以向RTU發(fā)送遙控和遙調(diào)信息。
13、 RTU:將電量變送器送來的0~5V直流電壓完成A/D轉(zhuǎn)換,得到與被測(cè)量對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值;由脈沖采集電路對(duì)脈沖輸入進(jìn)行計(jì)數(shù),得到與脈沖量對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值;把狀態(tài)量的輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)換成邏輯電平“0”或“1”。再將上述各種數(shù)字信息按規(guī)約編碼成遙測(cè)和遙信信息字,向前置機(jī)傳送。還可以接收前置機(jī)送來的遙控和遙調(diào)信息,經(jīng)返送校核正確后(對(duì)遙控)輸出執(zhí)行。,前置機(jī)和RTU在接收對(duì)方信息時(shí),必須保證與對(duì)方同步工作,因此收發(fā)信息雙方都有同步措施。
14、 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中的前置機(jī)和RTU是的配置方式如圖。,RTUn,RTU1,,,,,前置1,前置2,,,,,1—n臺(tái)RTU,二、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置的基本模式,遠(yuǎn)動(dòng)配置(telecontrol configuration)是指主站與若干子站以及連接這些站的傳輸鏈路的組合體。常用的遠(yuǎn)動(dòng)配置有下面一些類型。1. 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置(point-to-point configuration)主站與子站之間通過專用的傳輸鏈路相連接的一種配置,見圖
15、1-4(a)。2. 多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置(multiple point-to-point configuration)主站通過各自鏈路與多個(gè)子站相連的一種配置,主站與各子站可同時(shí)交換數(shù)據(jù),見圖1-4(b)。,3. 多點(diǎn)星形配置(multipoint-star configuration) 主站與多個(gè)子站相連接的一種配置。只許一個(gè)子站傳輸數(shù)據(jù)到主站;主站可與一個(gè)或多個(gè)子站傳輸數(shù)據(jù),也可向全部子站同時(shí)傳輸報(bào)文,見圖1-4(c
16、)4. 多點(diǎn)共線配置(multi-partyline configuration)" 主站通過一公共鏈路與多子站相連的一種配置。只許一個(gè)子站傳輸數(shù)據(jù)到主站;主站可選擇一個(gè)或多個(gè)子站傳輸數(shù)據(jù),也可向全部子站同時(shí)傳輸全局性報(bào)文,見圖1-4(d)。,5. 多點(diǎn)環(huán)形配置(multipoint-ring configuration) 所有站之間的通信鏈路成環(huán)狀, 主站可以通過兩條不同的路徑與 每一子站
17、通信,見圖1-4(e)。 以上五種配置,多點(diǎn)共線可以節(jié)省通信鏈路,但遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸只能采用問答傳輸模式。多點(diǎn)環(huán)形配置使主站和子站之間有兩條通信鏈路,可以提高傳輸?shù)目煽啃浴?對(duì)不同結(jié)構(gòu)的電網(wǎng),可以根據(jù)實(shí)際情況,在各個(gè)局部選擇不同的遠(yuǎn)動(dòng)配置,由多種遠(yuǎn)動(dòng)配置的組合,比如多點(diǎn)星形和多點(diǎn)共線,構(gòu)成一個(gè)混合配置的完善的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。,第四節(jié) 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),一、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由遠(yuǎn)動(dòng)
18、子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)和人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)組成,見圖1-5。 遠(yuǎn)動(dòng)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集各發(fā)電廠、變電所的各種信息,將其傳送到調(diào)度中心,完成對(duì)信息的預(yù)處理。同時(shí)也可將調(diào)度中心的控制命令傳送到發(fā)電廠或變電所。計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)是對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)子系統(tǒng)收集到的基礎(chǔ)數(shù)局作進(jìn)一步加工處理、分析、計(jì)算,為調(diào)度人員監(jiān)視、分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行控制提供依據(jù)。,人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)包括屏幕顯示器、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、調(diào)度模擬屏等設(shè)備,用于向調(diào)度人員顯示和
19、輸出信息,也可以輸入調(diào)度人員的控制命令。,SCADA系統(tǒng):數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制。(包括自動(dòng)發(fā)電控制AGC和經(jīng)濟(jì)調(diào)度EDC功能。) EMS系統(tǒng):SCADA系統(tǒng)+PAS(網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、在線潮流、安全分析)+ 在線調(diào)度員培訓(xùn)模擬(DTS),SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)EMS(Energy Management System),,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),二
20、、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的分層控制,國家調(diào)度(與各大區(qū)電網(wǎng)控制中心相連,協(xié)調(diào)、確定大區(qū)網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線潮流和運(yùn)行方式,監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)和分析全國電網(wǎng)運(yùn)行情況)大區(qū)網(wǎng)調(diào)(按統(tǒng)一調(diào)度,分級(jí)管理原則,負(fù)責(zé)超高壓網(wǎng)的安全運(yùn)行,并按規(guī)定的發(fā)用電計(jì)劃及監(jiān)控原則進(jìn)行管理)省級(jí)調(diào)度(負(fù)責(zé)省網(wǎng)的安全運(yùn)行,并按規(guī)定的發(fā)電計(jì)劃及監(jiān)控原則進(jìn)行管理,負(fù)責(zé)與相鄰省網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線控制)地區(qū)調(diào)度(一般采用若干個(gè)集控站將周圍站點(diǎn)信息匯集、處理后送地區(qū)調(diào)度的方式)縣級(jí)調(diào)度(縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度
21、所可以分為超大型、大型、中型、小型四個(gè)等級(jí)來配置),,調(diào)度機(jī)構(gòu)的五級(jí)分層控制,三、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基本指標(biāo) SCADA系統(tǒng)的基本指標(biāo)包括以下內(nèi)容: 測(cè)量的綜合誤差及遙測(cè)合格率;遙信正確率,遙控遙調(diào)正確率,站間事件順序記錄分辨率;屏幕顯示分辨率;信道的傳輸速率,頻譜,工作方式,通信規(guī)約,誤碼率;信息容量;站內(nèi)事件順序記錄分辨率;A/D轉(zhuǎn)換誤差;系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間,如開關(guān)變位時(shí)間、遙測(cè)全系統(tǒng)掃描時(shí)間、畫面響應(yīng)時(shí)間、遙
22、控遙調(diào)命令響應(yīng)時(shí)間等;系統(tǒng)可用率及平均無故障運(yùn)行時(shí)間;地區(qū)負(fù)荷總加完成率;直接調(diào)度的變電所遠(yuǎn)動(dòng)裝置安裝投運(yùn)率;不停電電源可維持供電的時(shí)間等。,第二章 遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸規(guī)約第一節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸系統(tǒng),一、數(shù)字通信系統(tǒng)模型 傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng),稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中傳送的各種遠(yuǎn)動(dòng)信息,在進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)信道之前已經(jīng)由遠(yuǎn)動(dòng)裝置將它們?nèi)孔兂啥M(jìn)制的數(shù)字信號(hào),所以傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸系統(tǒng)屬數(shù)字通信系統(tǒng)。圖2-1是數(shù)字
23、通信系統(tǒng)模型。下面結(jié)合遠(yuǎn)動(dòng)信息中遙測(cè)信息和遙信信息的傳送加以說明。,信息源的作用是把消息轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬信號(hào)或是離散的數(shù)字信號(hào)輸出。 信源編碼對(duì)信息源發(fā)出的模擬信號(hào)完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換,得到它所對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。 信道編碼的作用是按一定規(guī)則,在信息序列中添加冗余碼元,將信息序列變成較原來更長的二進(jìn)制數(shù)字序列,即碼字。通過信道編碼提高了信息序列的抗干擾能力,信道編碼也稱差錯(cuò)控制編碼。,調(diào)制的作用是將
24、用數(shù)字序列表示的碼字變換成適合于在信道中傳輸?shù)男盘?hào)形式,送入信道。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)中,常采用數(shù)字調(diào)頻或數(shù)字調(diào)相的方法,將碼字中的”0”或“1”碼元,變成兩種同頻率或兩種不同相位的正弦交流信號(hào)。 信道是傳輸信號(hào)的通道。 解調(diào)是把從信道接收到的兩種不同頻率或兩種不同相位的正弦交流信號(hào),還原成數(shù)字序列,即碼字。,信道譯碼是根據(jù)信道編碼規(guī)則,對(duì)接收碼字進(jìn)行譯碼校驗(yàn),達(dá)到檢出或糾正接收碼字中錯(cuò)誤碼元的目的。
25、 信源譯碼是根據(jù)信源編碼規(guī)則,變接收信息序列為信息源輸出的對(duì)應(yīng)估值,并送給受信者予以顯示或打印等。 信道中的干擾總是存在的。 隨機(jī)干擾:干擾對(duì)碼字中某個(gè)碼元的影響是獨(dú)立的,與前后碼元無關(guān)。 突發(fā)干擾:如果干擾一旦發(fā)生,便同時(shí)引起碼字中前后某些碼元的錯(cuò)誤,使錯(cuò)誤之間具有相關(guān)性。,,,二、通信方式,當(dāng)通信在點(diǎn)與點(diǎn)之間進(jìn)行時(shí),按照信息傳輸?shù)姆较?,以及是否能雙
26、向進(jìn)行,通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。見圖2-2。,單工通信:指信息的傳輸始終是一個(gè)方向,不能進(jìn)行與此相反方向的傳輸。單工通信線路一般采用二線制。 半雙工通信:指信息可以在兩個(gè)方向上傳輸,但某一時(shí)刻只限于一個(gè)方向,不能同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸。半雙工通信采用二線制線路。 全雙工通信:指信息可以同時(shí)作雙向傳輸。全雙工通信線路一般采用四線制,若采用頻率分割法可用二線制線路。
27、 SCADA系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)信息的通信方式應(yīng)當(dāng)采用全雙工通信方式或半雙工通信方式。,三、數(shù)字通信系統(tǒng)的質(zhì)量,通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)主要是信號(hào)傳輸?shù)挠行院托盘?hào)傳輸?shù)目啃浴?有效性:在給定的信道內(nèi)能夠傳輸信息內(nèi)容的多少。用傳輸速率來衡量。 可靠性:在給定的信道內(nèi)接收到信息的準(zhǔn)確程度。用差錯(cuò)率來衡量。 傳輸速率可用碼元傳輸速率或信息傳輸速率表示。 碼元傳輸速率:每秒鐘傳送碼元的數(shù)目,單位為波特。 波
28、特Bt:定寬度離散時(shí)間信號(hào)碼元或數(shù)字信號(hào)的調(diào)制率單位或傳輸率單位。 比特率:信息傳輸速率。為每秒鐘傳送的信息量,單位為比特/秒(bit/s)。,數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸可靠性用差錯(cuò)率來衡量。差錯(cuò)率有兩種表述方法:誤碼率及誤信率(又稱誤比特率)。 誤碼率:錯(cuò)誤接收的碼元數(shù)與傳送的總碼元數(shù)之比。用Pe表示。 誤比特率:錯(cuò)誤接收的信息量與傳送信息總量之比。用Peb表示。 SCADA系統(tǒng)中,信號(hào)的
29、傳輸速率用碼元傳輸速率來表示,可以取300、600、1200Bd。差錯(cuò)率用誤碼率表示,要求在信噪比為17Bd時(shí),滿足誤碼率不大于10-5。,第二節(jié)、串行通信及傳輸控制規(guī)程,一、異步通信串行通信最基本的通信方式:異步通信和同步通信。異步通信的字符格式見圖2-3圖中信號(hào)的傳送次序?yàn)閺挠抑磷蟆?異步通信按字符傳送,每個(gè)字符以起始位開始,以停止位結(jié)束。起始位占一位,取邏輯“0”,停止位可以是一位“一位半或兩位,取邏輯”1”。數(shù)據(jù)位可以選擇
30、5、6、7或8位組成;需要奇偶校驗(yàn)位時(shí),可選擇一位奇校驗(yàn)位或一位偶校驗(yàn)位或無奇偶校驗(yàn)。 字符傳送時(shí),可以一個(gè)字符緊接著一個(gè)字符傳送,也可以用任意數(shù)目的空閑位(邏輯“1”)延續(xù)兩字符之間的間隔。 異步通信中每個(gè)字符的起始位都起到對(duì)該字符的位同步作用,使頻率的漂移不會(huì)積累。但由于每個(gè)字符需多占用2~3位開銷,使異步通信的傳輸效率降低。 異步通信時(shí),收發(fā)雙方必須設(shè)置相同的字符格
31、式。,二、同步通信 同步通信的格式見圖2-4,圖中信號(hào)的傳送次序?yàn)閺挠抑磷?。同步通信以同步字符作為傳送開始,字符與字符之間不允許有空隙,當(dāng)線路空閑或沒有字符可發(fā)時(shí),發(fā)送同步字符。同步字符可以選擇單同步字符,也可以選擇雙同步字符。數(shù)據(jù)由若干個(gè)字符組成。每個(gè)字符可以選擇一位奇校驗(yàn)位或一位偶校驗(yàn)位或無奇偶校驗(yàn)位。 同步通信時(shí),收發(fā)雙方必須設(shè)置相同的同步字符,另外收發(fā)雙方必須保證有同步的時(shí)鐘,由它們
32、分別控制信號(hào)的發(fā)送和接收。,三、傳輸控制規(guī)程 傳輸控制規(guī)程分為兩大類:面向字符的傳輸控制規(guī)程和面向比特的傳輸控制規(guī)程。異步通信的傳輸控制是面向字符的;同步通信的傳輸控制可以面向字符,也可以面向比特。 這些傳輸控制規(guī)程可用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的連接方式或多點(diǎn)式連接方式。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,傳輸控制規(guī)程屬于鏈路級(jí)和物理級(jí)通信協(xié)議。 同步通信的傳輸控制規(guī)程有三種:面向字符的雙同步通信協(xié)議(BS
33、C)、面向比特的同步數(shù)鏈路控制協(xié)議(SDLC)和面向比特的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)。,第三節(jié)、遠(yuǎn)動(dòng)信息的循環(huán)式傳輸規(guī)約 遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)、信息字結(jié)構(gòu)和傳輸規(guī)則等各種約定,應(yīng)遵照部頒的循環(huán)式傳輸規(guī)約,也稱為循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約。一、幀結(jié)構(gòu) 循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約DL451-1991的幀結(jié)構(gòu)見圖2-6。每幀遠(yuǎn)動(dòng)信息都以同步字開頭,并有控制字,除少數(shù)幀外均應(yīng)有信息字。信息字的數(shù)量依實(shí)際需要設(shè)定,因此
34、幀的長度是可變的。但同步字、控制字和信息字都由48位二進(jìn)制數(shù)組成,字長不變。,同步字標(biāo)明一幀的開始,它取固定的48位二進(jìn)制數(shù)。 控制字由6個(gè)字節(jié)組成,它們是控制字節(jié)、幀類別、信息字?jǐn)?shù)n、源站址、目的站址和校驗(yàn)碼字節(jié),見圖2-7。,二、信息字結(jié)構(gòu):每個(gè)信息字由6個(gè)字節(jié)組成,見圖2-8。其中第一個(gè)字節(jié)是功能碼字節(jié),第2~5個(gè)字節(jié)是信息數(shù)據(jù)字節(jié),第6字節(jié)是校驗(yàn)碼。 信息字有上行和下行,并有遙測(cè)信息字和遙信信息
35、字。其字格式如圖2-9,2-10。,三、幀的組織方式 在循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約中,遠(yuǎn)動(dòng)信息按其重要性和實(shí)時(shí)性要求,分為五種不同的幀:A、B、C、D(D1和D2)和E幀。這些幀在循環(huán)時(shí)間上有不同要求,所以應(yīng)正確安排各種幀的傳送順序,并控制一幀中信息字的數(shù)量。 上行信息的優(yōu)先級(jí)排列順序和傳送時(shí)間要求如下:子站收到主站的召喚子站時(shí)鐘命令后,在上行信息中優(yōu)先插入兩個(gè)返送信息字,插入傳送一遍;變位遙信和子站工作
36、狀態(tài)變化信息,以信息字為單位優(yōu)先插入傳送,連送三遍,并要求在1s內(nèi)送到主站;遙控、升降命令的返送校核信息,以信息字為單位插入傳送,連送三遍;重要遙測(cè)量安排在A幀傳送,循環(huán)時(shí)間不大于3s;次要遙測(cè)量安排在B幀傳送,循環(huán)時(shí)間一般不大于6s;一般遙測(cè)量安排在C幀傳送,循環(huán)時(shí)間一般不大于20s;,遙信狀態(tài)信息安排在D1幀定時(shí)傳送;電能脈沖計(jì)數(shù)值安排在D2幀定時(shí)傳送;事件順序記錄(SOE)安排在E幀,以幀插入方式傳送三遍;D1、D2幀傳送的是慢變
37、化量,以幾分鐘至幾十分鐘的周期循環(huán)傳送。 E幀傳送的事件順序記錄是隨機(jī)量,同一事件順序記錄應(yīng)分別在三個(gè)E幀內(nèi)重復(fù)傳送三次。 下行命令的優(yōu)先級(jí)排列如下:召喚子站時(shí)鐘、設(shè)置子站時(shí)鐘校正值、設(shè)置子站時(shí)鐘;遙控選擇、執(zhí)行、撤消命令;升降選擇、執(zhí)行、撤消命令;設(shè)定命令;廣播命令、復(fù)歸命令。 下行命令是按需要傳送,非循環(huán)傳送。 當(dāng)不發(fā)下行命令時(shí),應(yīng)連續(xù)發(fā)送同步碼。
38、 在滿足規(guī)定的循環(huán)時(shí)間前提下,幀系列可以根據(jù)要求任意組織。,下圖為E幀、變位遙信、遙控返校插入傳送的示圖,四、幀結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化 在國產(chǎn)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置中,一種較簡(jiǎn)單的循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約也常使用,這種規(guī)約對(duì)幀結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)化處理,它的幀結(jié)構(gòu)如圖2-14所示。和部頒的循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約見圖2-6比較可以看出,這種幀結(jié)構(gòu)中取消了控制字,增加了慢變化字。 除上述區(qū)別外,這種規(guī)約的同步字、信息字結(jié)構(gòu)、
39、校驗(yàn)碼生成規(guī)則都滿足部頒規(guī)約。,第四節(jié)、遠(yuǎn)動(dòng)信息的問答式傳輸規(guī)約,報(bào)文:POLLING方式中,無論是主站向子站發(fā)送的命令,還是子站向主站回送的數(shù)據(jù),都稱為報(bào)文。每個(gè)報(bào)文含有一個(gè)完整的意義,但不同的報(bào)文長度不一定相同。 類型與類別:類型指數(shù)據(jù)的不同分類。數(shù)據(jù)的類型分為模擬量、狀態(tài)量、狀態(tài)變化量、時(shí)標(biāo)量等。 類別指數(shù)據(jù)或信息依其不同掃描周期劃分為0~7類。對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)要分別指定屬于某一類別,任一類別的掃描周期可由外
40、面輸入定義。時(shí)標(biāo)量定義為類別8。,報(bào)文的格式 本規(guī)約中的報(bào)文,可分為三種報(bào)文格式: 主站向子站詢問的報(bào)文;子站向主站回答確認(rèn)或否定確認(rèn)的報(bào)文;主站向子站或子站向主站傳送數(shù)據(jù)的報(bào)文。主站向子站詢問的報(bào)文格式見圖2-15。,第一字節(jié)為子站地址,取00H-FEH。當(dāng)取FEH時(shí),該詢問報(bào)文為廣播命令。第二字節(jié)報(bào)文類型可以取05H和1AH。當(dāng)報(bào)文類型代碼為05H時(shí),該報(bào)文為類別詢問報(bào)文;
41、為1AH時(shí),該報(bào)文為重復(fù)詢問報(bào)文。,子站向主站回答確認(rèn)或否定確認(rèn)的報(bào)文格式見圖2-18。傳送數(shù)據(jù)的報(bào)文格式見圖2-19。,第一字節(jié)為子站地址,取00H-FEH。第二字節(jié)報(bào)文類型取06H時(shí),為確認(rèn)報(bào)文:子站正確收到主站的命令;取15H時(shí)為否定確認(rèn)報(bào)文。第三字節(jié)類別標(biāo)志字節(jié)的0~7位。 與數(shù)據(jù)類別相對(duì)應(yīng)。,第一字節(jié)為子站地址。第二字節(jié)低6位作為報(bào)文類型的代碼;第三字節(jié)為報(bào)文中數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)數(shù)。 報(bào)文的校驗(yàn)碼
42、為兩個(gè)字節(jié)。,主站與子站間的問答過程:見下圖,第三章、遠(yuǎn)動(dòng)信息的信道編譯碼,第一節(jié)、抗干擾編碼的基本原理 信道編碼是對(duì)信源編碼得到的信息序列按照某種規(guī)律添加一定的校驗(yàn)碼元,由信息序列和校驗(yàn)碼元構(gòu)成一個(gè)有抗干擾能力的碼字。添加校驗(yàn)碼元的規(guī)律或規(guī)則不同,就形成不同的編碼方法。遠(yuǎn)動(dòng)信息的信道編碼方法大多采用奇偶校驗(yàn)和循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC。一、最小距離與碼的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)能力 碼的最小距離是衡量這種碼抗干
43、擾能力的重要參數(shù)。對(duì)最小距離為dmin的碼,它能 糾正的碼字中的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)t 和能檢出的碼字中的錯(cuò)誤個(gè) 數(shù)l滿足關(guān)系:,二、信道編碼的代數(shù)基礎(chǔ) 1、伽羅華域及域上多項(xiàng)式 2、二元域上的多項(xiàng)式運(yùn)算 第二節(jié)、奇偶校驗(yàn)碼一、奇偶校驗(yàn)碼 奇偶校驗(yàn)碼是一個(gè)(n,n-1)分組碼。它的編碼規(guī)則是在n-1位信息元后面,添加一位奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)的校驗(yàn)碼元,使每
44、個(gè)碼字中“1”碼元的個(gè)數(shù)恒為奇數(shù)或偶數(shù)。,奇偶校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)能力較差。當(dāng)接收碼字錯(cuò)奇數(shù)個(gè)碼元時(shí),奇偶校驗(yàn)只能檢測(cè)出碼字有錯(cuò),而不能確定是哪幾位碼元的錯(cuò)誤。若接收碼字中出現(xiàn)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤,則使奇偶校驗(yàn)碼失去檢錯(cuò)能力。但奇偶校驗(yàn)碼的編碼效率很高二、水平垂直奇偶校驗(yàn)碼 水平垂直奇偶校驗(yàn)碼是水平和垂直兩個(gè)方向的奇偶校驗(yàn)碼,也稱縱橫奇偶校驗(yàn)碼。三、水平垂直奇偶校驗(yàn)碼 水平垂直奇偶校驗(yàn)碼是水平和垂直兩個(gè)方向
45、的奇偶校驗(yàn)碼,也稱縱橫奇偶校驗(yàn)碼。,第三節(jié)、循環(huán)碼的編譯碼原理一、線性分組碼 當(dāng)分組碼滿足每個(gè)碼字中的每一位校驗(yàn)碼元,都是本碼字中某些位信息碼元的線性模2和時(shí),這個(gè)分組碼為線性分組碼。線性分組碼的編碼可以用生成矩陣G實(shí)現(xiàn)。二、循環(huán)碼的編譯碼原理 循環(huán)碼是線性分組碼的一個(gè)重要子類,因此循環(huán)碼可以像線性分組碼一樣,用生成矩陣實(shí)現(xiàn)編碼。但由于循環(huán)碼的一些重要特性,使循環(huán)碼的編碼和譯碼用一個(gè)生成
46、多項(xiàng)式便可以實(shí)現(xiàn)。,循環(huán)碼分為非系統(tǒng)循環(huán)碼和系統(tǒng)循環(huán)碼。 實(shí)現(xiàn)非系統(tǒng)循環(huán)碼的編碼只要根據(jù)碼長n和信息位k選定生成多項(xiàng)式g(x),再完成m(x)g(x)的乘法運(yùn)算,便得到信息多項(xiàng)式m(x)對(duì)應(yīng)的循環(huán)碼的碼多項(xiàng)式c(x)。 (n,k)系統(tǒng)循環(huán)碼的編碼過程是:首先把信息多項(xiàng)式m(x)乘以xn-k,得到xn-km(x);然后以生成多項(xiàng)式g(x)去除xn-km(x),如果商為q(x),余式為r(x),則x
47、n-km(x)=q(x)g(x)+r(x);最后用r(x)模2加xn-km(x),便得到所需的系統(tǒng)循環(huán)碼碼字c(x)=xn-km(x)+r(x)。,三、縮短循環(huán)碼 任何一個(gè)給定的(n,k)系統(tǒng)循環(huán)碼的2k個(gè)碼字中,一定存在2k-j(j<k)個(gè)前位為零的碼字。如果刪去這2k-j個(gè)碼字中前面j位零,可以得到2k-j個(gè)長為( n-j)的碼字,由它們構(gòu)成的(n-j,k-j)線性系統(tǒng)碼,稱為原(n,k)系統(tǒng)循環(huán)碼的縮短循環(huán)
48、碼。 縮短循環(huán)碼可以采用原系統(tǒng)循環(huán)碼的編碼電路、檢糾錯(cuò)譯碼電路及編譯碼算法。它的檢糾錯(cuò)能力不低于原來的(n,k)系統(tǒng)循環(huán)碼.,第四節(jié) 循環(huán)碼的檢錯(cuò)及糾錯(cuò)能力一、伴隨式計(jì)算及糾錯(cuò) 假設(shè)發(fā)端發(fā)送的碼字是 c(x)=cn-1xn-1+cn-2xn-2+…+c1x+c0 接收端收到的碼字是 R(x)= rn-1xn-1+rn-2xn-2+…+r1x+r0 當(dāng)我們用接收到的
49、碼字R(x)除以生成多項(xiàng)式g(x)時(shí),如果商式為p(x),余式為s(x),則有 R(x)=p(x)g(x)+s(x),多項(xiàng)式s(x)稱為接收碼字R(x)的伴隨式。如果伴隨式s(x)為零,譯碼判斷時(shí)認(rèn)為接收碼字就是發(fā)送端發(fā)來的碼字。若伴隨式s(x)不為零,認(rèn)為發(fā)送碼字在信道中受到干擾。 受干擾的錯(cuò)誤圖樣用多項(xiàng)式表示成 E(x)=en-1xn-1+en-2xn-2+…+e1x+e
50、0 則接收碼字是 R(x)=c(x)+E(x) 接收碼字R(x)的伴隨式s(x)等于錯(cuò)誤圖樣E(x)除以生成多項(xiàng)式g(x)所得的余式s’(x)??梢姲殡S式中包含有疊加在發(fā)送碼字上的錯(cuò)誤圖樣的信息,所以不僅可以利用伴隨式進(jìn)行檢錯(cuò),還可以用伴隨式完成一定范圍內(nèi)的糾錯(cuò)。,二、循環(huán)碼的檢錯(cuò)能力 如果生成多項(xiàng)式g(x)中含有因式x+1,即g(x)=(x+1)g1(x),則用這種生成多項(xiàng)
51、式生成的循環(huán)碼可以檢測(cè)出碼字中的奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。 在電力系統(tǒng)的噪聲信道中,經(jīng)常出現(xiàn)突發(fā)干擾。循環(huán)碼對(duì)突發(fā)干擾的檢錯(cuò)能力如下:(1)由n-k次多項(xiàng)式g(x)生成的循環(huán)碼!能檢測(cè)出所有突發(fā)長度為n-k或小于n-k(即b≤n-k)的突發(fā)錯(cuò)誤。,(2)由n-k次多項(xiàng)式g(x)生成的循環(huán)碼,當(dāng)突發(fā)錯(cuò)誤的突發(fā)長度b>n-k時(shí),檢測(cè)不出的突發(fā)錯(cuò)誤占同樣長度的可能的突發(fā)錯(cuò)誤總數(shù)的百分比為 2-
52、(n-k) 當(dāng)b-1>n-k 2-(n-k-1) 當(dāng)b-1=n-k 第五節(jié) 系統(tǒng)循環(huán)碼的編譯碼電路一、除法電路 系統(tǒng)循環(huán)碼的編碼是將信息多項(xiàng)式m(x)乘以xn-k,再除以生成多項(xiàng)g(x),把所得余式r(x)與xn-km(x)模2加,便得到碼字c(x)=xn-km(x)+r(x)。譯碼時(shí)用接收碼字去除以生成多項(xiàng)式g(x),判余式是否為零。由此可見
53、,無論編碼還是譯碼,都要進(jìn)行多項(xiàng)式的除法運(yùn)算,求余式。,多項(xiàng)式的除法運(yùn)算,可以用反饋移位寄存器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)除式g(x)為n-k次多項(xiàng)式時(shí),完成除法運(yùn)算的電路見圖3-3,稱為除法電路。只要除式g(x)被確定,與它對(duì)應(yīng)的除法電路也唯一地被確定。,二、系統(tǒng)循環(huán)碼的譯碼電路 按照?qǐng)D3-3,當(dāng)g(x)=x3+x+1時(shí)可以構(gòu)成圖3-4所示的除法電路。這種除法電路的被除數(shù)從移位寄存器的低端輸入,所以稱它為低端輸入除法電路。被除數(shù)為11
54、11111,它在低端輸入除法電路中的運(yùn)算過程如表3-5所示。,當(dāng)被除數(shù)是n位二進(jìn)制數(shù)時(shí),低端輸入除法電路要經(jīng)過n次移位運(yùn)算得到最后余數(shù)。如果接收端按生成多項(xiàng)式g(x)構(gòu)成低端輸入除法電路,并把從信道中接收的碼字按接收節(jié)拍逐位送入除法電路,那么當(dāng)n位碼元接收完后,除法電路中寄存器狀態(tài)便是接收碼字除以生成多項(xiàng)式之后的余式,即伴隨式。這時(shí),低端輸入除法電路完成了譯碼運(yùn)算。三、系統(tǒng)循環(huán)碼的編碼電路 圖3-5為g(x)=x
55、3+x+1對(duì)應(yīng)的高端輸入除法電路,它仍由生成多項(xiàng)式g(x)唯一地確定。,如果被除數(shù)為信息序列1111,即m(x)=x3+x2+x+1,當(dāng)信息序列送入該除法電路時(shí),除法電路的運(yùn)算過程如表3-7所示。這時(shí)電路經(jīng)過四次移位運(yùn)算得到余式111。,用高端輸入除法電路完成編碼運(yùn)算時(shí),只需將k位信息碼元在向信道發(fā)送的同時(shí),也送入除法電路,當(dāng)k位信息位發(fā)送結(jié)束時(shí),k次運(yùn)算同時(shí)完成,在除法電路中便得到信息位對(duì)應(yīng)的余數(shù)。再把信息的余數(shù)緊跟信息位發(fā)向信道,就
56、保證了一個(gè)碼字中的n位碼元向信道發(fā)送是不間斷的。第六節(jié) 系統(tǒng)循環(huán)碼的編譯碼算法 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,而直接用程序來完成編碼和譯碼的除法運(yùn)算,稱為軟件表算法。,一、軟件表算法I 設(shè)k位信息序列m=mk-1mk-2…m1m0,軟件表算法I的步驟是:(1)把k位信息序列m分成長度為n-k位的p信息段,記為m=M1M2…Mp。(2)在第一個(gè)信息段M1 后面添加n-k個(gè)零,然后除以生成多項(xiàng)式g(x)得余數(shù)r1
57、。再將余數(shù)r1與第二個(gè)信息段M2 模2加得M2’ 。(3)在M2’ 后面添加n-k個(gè)零,然后除以生成多項(xiàng)式g(x)得余數(shù)r2,將與第三個(gè)信息段M3 模2加得M3’ 。(4)對(duì)M3’ 按步驟(3)進(jìn)行得M4’,如此下去直到對(duì)Mp’ 按步驟(3)進(jìn)行得到rp,它就是信息序列m編碼應(yīng)得的余數(shù)。這時(shí)信息序列m對(duì)應(yīng)的碼字是c=M1M2…Mp rp 。,軟件表算法I把xn-km(x)/g(x)的除法運(yùn)算變成了分段進(jìn)行的除法運(yùn)算。.并且每一段運(yùn)
58、算都是在n-k位二進(jìn)制序列后面添加n-k個(gè)零,再除以生成多項(xiàng)式g(x)求余數(shù)。因此可以事先完成這2n-k個(gè)被除數(shù)除以生成多項(xiàng)式的除法運(yùn)算,并把計(jì)算出的2n-k個(gè)余數(shù)稱為中間余數(shù)存在內(nèi)存中,建立一個(gè)中間余數(shù)表。便可以找到該信息段對(duì)應(yīng)的中間余數(shù)。軟件表算法I一般用在n-k比較小的情況。二、 軟件表算法II 設(shè)信息序列m=mk-1mk-2…m1m0 ,軟件表算法II的步驟是:(1)把信息序列m分成長度為(n-k)/2位
59、的p信息段,記為m=M1M2…Mp。,(2)在第一個(gè)信息段M1 后面添加n-k個(gè)零,然后除以生成多項(xiàng)式g(x)得中間余數(shù)r1。再將n-k位中間余數(shù)r1分成兩段,前半段的(n-k)/2位是高位段,記為r1H,后半段的(n-k)/2位是低位段,記為r1L。(3)將r1H與第二個(gè)信息段M2 模2加,得M2’。在M2’ 后面添加n-k個(gè)零,然后除以生成多項(xiàng)式g(x),得中間余數(shù)r3,再將n-k位中間余數(shù) 分成兩段,前半段的(n-k)/2位記為
60、r3H,后半段的(n-k)/2位記為r3L。(4)將r2H和r1L與第三個(gè)信息段M3 模2加,得M3’= r2H+r1L +M3 。在M3’ 后面添加n-k個(gè)零,然后除以生成多項(xiàng)式g(x),得中間余數(shù)r3,再將n-k位中間余數(shù)分為兩段,前半段的(n-k)/2位記為r3H,后半段的(n-k)/2位記為r3L 。,(5)對(duì)M3后面的信息段M4,M5...Mp重復(fù)步驟(4),直到求出Mp‘=r(p-1)H+r(p-2)L+Mp。在Mp’后面
61、添加n-k個(gè)零,然后除以生成多項(xiàng)式g(x),得中間余數(shù)rp,再將n-k位中間余數(shù)rp分為兩段,前半段的(n-k)/2位記為rpH,后半段的(n-k)/2位記為rpL 。將rpH與r(p-1)L模2加得rH= rpH+r(p-1)L ,令rl=rpL,則rH和rL分別是信息序列m的余式r的高(n-k)/2位和低(n-k)/2位。記為 r=rHrL 。 對(duì)軟件表算法II也可以事先分別對(duì)長度為(n-k)/2位的所有二進(jìn)制
62、序列,其后添n-k個(gè)零,再除以生成多項(xiàng)式求中間余數(shù),并在內(nèi)存中建立一個(gè)中間余數(shù)表。以后對(duì)任何長度為k位的信息編碼,都可以通過查表和模2加運(yùn)算完成。,三、兩段查表法 如果把算法中劃分的信息段再進(jìn)行處理,把一個(gè)信息段分解成兩個(gè)信息段的模2和,并且使分解后得到的兩個(gè)信息段各有一半的位數(shù)取零,其中一個(gè)高半段取零,另一個(gè)低半段取零。然后對(duì)分解后得到的信息段建立中間余數(shù)表,便可以進(jìn)一步減少余數(shù)表所占內(nèi)存的數(shù)量。
63、 兩段查表法減少了中間余數(shù)表占用的內(nèi)存空間,但計(jì)算一個(gè)信息段的余數(shù)要進(jìn)行兩次查表和一次模2加運(yùn)算。,第七節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息的CRC校驗(yàn)一、生成多項(xiàng)式 我國部頒循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約規(guī)定,每幀遠(yuǎn)動(dòng)信息中的控制字和信息字都采用CRC校驗(yàn),并選用生成多項(xiàng)式g(x)=x8+x2+x+1生成(48,40)循環(huán)碼,其陪集碼為FFH。 我國部頒問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約中的報(bào)文,有校驗(yàn)碼為16位的報(bào)文和校驗(yàn)碼為8位的報(bào)文。1
64、6位校驗(yàn)碼的報(bào)文采用CRC校驗(yàn),生成多項(xiàng)式是g(x)=x16+x15+x2+x+1,它是ISO制定的HDLC標(biāo)準(zhǔn)CRC校驗(yàn)碼。8位校驗(yàn)碼的報(bào)文中,校驗(yàn)碼由7位CRC校驗(yàn)碼和一位奇偶校驗(yàn)碼組成。7位CRC校驗(yàn)碼的生成多項(xiàng)式g(x)=x7+x6+x+1。,二、 循環(huán)傳輸規(guī)約的CRC校驗(yàn) 生成軟件表的程序框圖見圖3-6。,發(fā)端用軟件表算法I編碼時(shí),要將40位信息分為5個(gè)八位的信息段。 按照程序框圖圖3-7設(shè)計(jì)出
65、編碼程序。,編碼程序在發(fā)送端使用,對(duì)接收端應(yīng)該將接收到的48位碼元分成6個(gè)8位長的字節(jié),對(duì)前面5個(gè)字節(jié)(信息位)先按編碼程序處理計(jì)算出r5,對(duì)r5 取非得r5 ,然后將r5與接收到的第六個(gè)字節(jié)異或,如果異或結(jié)果為零,認(rèn)為接收碼字正確;否則表示發(fā)送碼字在信道中受到干擾 。三、我國問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的CRC校驗(yàn)1. 16位校驗(yàn)碼的報(bào)文校驗(yàn) 16位校驗(yàn)碼的報(bào)文格式,見圖2-19。,,,16位校驗(yàn)碼的編碼程序框圖見圖3-
66、9。,2. 8位校驗(yàn)碼的報(bào)文校驗(yàn) 把8位校驗(yàn)碼的重復(fù)詢問報(bào)文用圖3-10表示,其中 表示校驗(yàn)碼字節(jié)。 校驗(yàn)碼字節(jié)的最高位由報(bào)文中其余字節(jié)的最高位進(jìn)行模2加產(chǎn)生,剩余7位是CRC校驗(yàn)碼,生成多項(xiàng)式g(x)=x7+x6+x+1。,第四章 遠(yuǎn)動(dòng)信息的時(shí)序及同步第一節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息的時(shí)序 遠(yuǎn)動(dòng)信息的發(fā)送時(shí)間順序和接收時(shí)間順序,可以用位、
67、字節(jié)、碼字來表征。一、遠(yuǎn)動(dòng)信息的位 微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置中,串行接口電路向信道發(fā)送或從信道接收的一位數(shù)據(jù)就是遠(yuǎn)動(dòng)信息的一個(gè)碼元,也稱為一位。每秒鐘向信道發(fā)送或從信道接收的碼元數(shù),稱為碼元傳輸速率或波特率。 總之,微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置中遠(yuǎn)動(dòng)信息的碼元傳輸速率由串行接口電路的發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘進(jìn)行控制。同步通信時(shí),串行接口電路發(fā)送/接收時(shí)鐘頻率等于遠(yuǎn)動(dòng)信息的碼元傳輸速率,即波特率。異步通信時(shí),發(fā)送/接收時(shí)鐘頻率
68、和遠(yuǎn)動(dòng)信息的波特率之間有一個(gè)系數(shù)關(guān)系。,二、字節(jié)和碼字 遠(yuǎn)動(dòng)裝置發(fā)送遠(yuǎn)動(dòng)信息時(shí),CPU每次通過數(shù)據(jù)總線并行地向串行接口電路輸出一個(gè)字節(jié),串行接口電路再一位一位地向信道串行輸出。接收遠(yuǎn)動(dòng)信息時(shí),串行接口電路從信道一位一位地串行接收,當(dāng)收滿一個(gè)字節(jié)后CPU通過數(shù)據(jù)總線并行地從串行接口電路讀入一個(gè)字節(jié)。 發(fā)送端設(shè)有發(fā)送字節(jié)計(jì)數(shù)器,接收端有接收字節(jié)計(jì)數(shù)器,在接收和發(fā)送遠(yuǎn)動(dòng)信息的過程中,收發(fā)兩端還必須對(duì)
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