数据采集与处理总结

1. 数据采集过程实质上是由控制器按照预先选定模式的采样间隔，对输入到采集系统的信号进行采样，并对采样的数据进行加工处理。

2. 用2R网络可以实现知二进制数D/A变换，如图所示。输出uo是2R网络流出的电流I∑ 在反馈电阻

?Vref

I????R

?Rf上产生的压降。 Uo = - Rf I∑ 式中 ?Vref

I????2nR

?同理，当2R网络的网孔数增加时有，

??s0s3?ss2

??4?1???321?2222? ??

?

?sn?12n?1?sn?22n?2???s121?s020??

??

?Vref?

?nRf??标准单位1?2R?n?1n?210

uo?sn?12?sn?22???s12?s02??如果选取 则

??

这样完成了二进制数的D/A变换。

3. 由模拟量转化成数字量的量化过程引起的误差称为量化误差。如果定义量化电平（Quantized Level）为满量程信号值 与2的 次幂的比值，用 表示， 表示二进制数字信号的位数，则 q?VFSR

N2

4. 电子信息系统中有关干扰的描述如下：

定点设备干扰：附近固定的电器设备运行时或关断控制时产生的干扰。例如强电设备的起停引入的固定特点的干扰、邻近线路的串音、交流边直流电源的哼哼声、由元件机械振动而产生的癫噪效应等。

定向目标干扰：对特定信源进行有目的的干扰，即有意干扰。如使用干扰电台在敌对方所使用的通信频带内发射相应的电磁干扰信号，造成对方的通信、广播、指挥、处理和控制系统误判、混乱、失效和损坏。 随机干扰：偶发性的干扰，如闪电、太阳耀斑引起的电磁暴、宇宙射线、继电保护的动作、外界对股市的干预、火车脱轨引起的铁路运输的混乱等。 4. 噪声

(1)热噪声。它是由导体中的电荷载流子的随机热激振动引起的。 是白噪声

(2) 过剩噪声。许多电阻，特别是合成碳质电阻在流过直流电流时，除产生热噪声外，还产生过剩噪声 (3)低频噪声。

(4)散弹噪声。 白噪声 (5)分配噪声。 白噪声

6. 采样定理指出，在一般情况下，对一个具有有限频谱 X(f)的连续信号x（t） 进行采样，当采样频率为

fs?2fc

时，采样后的采样信号 x s（nTs）能无失真地恢复为原来信号 x（t）。

7. 系统误差处理常用的方法有

1) 对比法

假如有比现有测量设备精度更高的设备，使用两种设备同时测量，比较两组测量数据就可以知道利用现有设备进行测量是否有系统误差。 2) 残差观察法

可以采用反证的方法，判断系统误差是否存在。也就是说，如果不存在系统误差，则数据处理后的残差应该是零均值的，不会出现某种趋势，由此可以发现系统误差。值得注意的是，假如在残差图中没有发现具有某种系统误差的迹象，不等于说没有系统误差存在。 3) 回归模型残差检验法

判别系统误差，去主要是对残差进行分析，有些使用作图分析，大多数是利用残差构造各种统计量进行分析，即，回归模型残差检验法。然而，这种方法也不能够发现所有可能的系统误差。发现系统误差需要对残差结构及其数学模型进行分析。

8. 信号调理包括信号放大、隔离技术、滤波技术、传感器工作模式控制、背景抑制、补偿和信号保真处理等。 形式多样的信号调理电路，将来自传感器的信号进行放大、线性化、滤波、同步采样保持、隔离、消除静态信号、扩展以及相关的预处理。

9. 滤波发法：

（1）移动平均法是一种在计算机数值分析中广泛使用的数据平滑方法，常被用来平滑采样数据，可以有效地降低信号的高频背景噪声，平滑处理之后就能正确地显现出信号出现新的趋势(例如上升、下降沿，斜率改变等)的时间，且数据处理量小，适于实时应用。

（2）中值滤波是一种特殊的非线性滤波方法，它在分析窗里的各点中选取幅度为中间大小的一个值作为输出值，与移动平均法相比，对高频毛刺的抑制作用更强。

10.采样保持器主要作用： （1）“稳定”快速变化的输入信号，以利于A／D转换器把模拟信号转换成数字信号，减小采样误差。 （2）用来存储模拟多路开关输出的模拟信号，这样可使模拟多路开关继续切换下一个待转换的信号。 11.压频转换型ADC是先将输入模拟信号的电压转换成频率与其成正比的脉冲信号，然后在固定的时间间隔内对此脉冲信号进行计数，计数结果即为正比于输入模拟电压信号的数字量。从理论上讲，这种ADC的分辨率可以无限增加，只要采样时间长到满足输出频率分辨率要求的累积脉冲个数的宽度即可。 其优点是：精度高、价格较低、功耗较低。其缺点类似于积分型ADC，其转换速率受到限制，12位时为100～300SPS。 压控正弦波振荡电路

8.eg用两种方法测量某电压，第一种方法测量6次，其算术平均值 =10.3V，标准偏差 =0.2V；第二种方法测量8次，其算术平均值 =10.1V，标准偏差 =0.1V。求电压的估计值和标准偏差。 解：取任意常数 ，则两种测量值的权分别为

?11

0.04 ? (V1)0.2

根据式(4-17)可得电压的估计值为

W1?

2

?

2

?

W2?1

??

2

?

10.1

2

?

10.01

(V2)

1

n

m

1 j ?1 W V ? W 2 V 2 V??Vi?m?11??10.14

11nW?W i?112??wj

0.040.01 j?1

根据式(4-18)可得电压估计值的标准偏差为

?wV

j

j

?10.3??10.1

?V?

??

?

2

j

?

11

1

?0.008?0.089

?W?0.04 0 .01

j?1

根据莱特准则，取置信系数 3，测量结果为 10.14±3×0.089=10.14±0.27 (V) 。

第二篇：数据通信原理总结

2.什么是奈氏第一准则?

如系统等效网络具有理想低能特性，且截止频率为fn时，则系统中允许的最高码元速率为

2fn,这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号间干扰。

3. 数据传输控制规程的主要功能是什么?

（1）数据链路的建立和拆除;(2) 信息传输;(3) 传输差错控制;(4) 异常情况处理

4. 报文（分组）交换交式的特点是什么?

将报文截成若干比较短的,规格化的人"分组"进行交换和传输的通信方式.

5. 分组流量控制有哪几种方式:证实法,预约法,许可证法,窗口方式

6. 在X.25中中,分组头由哪几部分组成:通用格式识别符,逻辑电路识别符,分组类型识别符

7. 实现帧中继的数据通信最基本的两个外部条件是什么?

(1) 要保证数字传输系统的优良传输性能;(2) 计算机终端系统的差错恢复能力

8. 数据终端设备的功能是什么?

把人们的信息变成以数字代码表示的数据，并把这些数据输送到远端的计算机系统，同

时可以接收远端计算机系统的处理结果——数据，并将它变为人能理解的信息，DTE相

当于人和机器（计算机）之间的接口。

9..随机过程通过线形系统的输出随机过程ζ0(t)的性质.

1.输出随机过程等于输入随机过程与系统单位冲激响应的卷积；2.输出随机过程的数学期

望等于输入随机过程的数学期望乘以H(0);3.输出过程的自相关函数只依赖于时间间隔

而与时间的起点无关；4.输出噪声平均功率与K02,n0和fH成正比，即R0(0)= K02n0fH;5.

当线性系统的输入过程是高斯型时，其输出过程也是高斯型的。

10..说明基带数据传输系统各部分的作用。

1.发送滤波器的作用是限制信号频带；2.信道可以使各种形式的电缆，用作传输数据的

通道；3.接收滤波器用来滤除噪声和干扰；4.均衡器用来均衡信道畸变；5.取样判决电路

是恢复发端的数码，由于有噪声，恢复的数码可能有错，故用｛ak｝表示。

12 在数据传输系统中，对位定时信号的传输和提取所提出的要求有哪些?

1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间隔）与发送端（也是接收到的）码

元相等. 2 接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳相位关系。

13.采用基本型数据传输控制规程的通信系统中，其数据链路结构有哪几种类型?

1.非交换点对点结构的主站/从站；2. 交换点对点结构的主站/从站；

3.多点分支（辅助站）结构的控制站。

14.一个完整的接口标准应包括哪些特性?(4分)

答：包括四大特性：机械特性；电气特性；功能特性；规程特性。

7.简述报文交换的基本思想。

将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需要的输出电路空闲时，再

将该报文发向接收交换机或用户终端。

15 .试说明数据通信中三种交换方式的应用场合.

1.分组交换适用于报文不是很长的数据通信；2.电路交换适用于报文长且通信量大的数据

通信，通信对象是比较确定的用户；3.报文交换适用于公众电报和电子信箱业务。

16 .流量控制的目的有哪四个?

目的在于：1.保证网路内数据流量的平滑均匀，2.提高网路的吞吐能力，

3.提高网路的可靠性，4.防止阻塞和死锁现象的发生。

17 .在分组交换网中，虚电路方式的基本思想是什么?(2分) p246 自己总结的

在虚电路方式中，两个用户终端设备开始互相发送和接收数据之前需要通过网路建立一

条逻辑上的连接，这与电路交换中建立的物理信道是不同的。

18 扰乱器的作用：在发端将传送的数据序列中存在的短周期的序列或全“0”“1”序列， 按照某种规律变换为长周期的，且”0，1“等概率，前后独立的随机序列。

19 报文的组成：报头或标题；报文正文；报尾

20 非自适应性路由选择算法有四种：扩散式算法；固定式算法；最小权数法和分支流量法

21 X.75建议分为三层：物理层；链路层；分组层

22 分组交换网的基本组成：分组交换机机；网管中心；远程集中器；用户终端设备；线路 传输设备

23.实现二线全双工数据传输有几种方法？

二线线路实现全双工的传输方式有频率复用、_乒乓法或时间压缩法（时分复用）和回波

抵消三种方式。

24.常用的简单差错控制码有哪些：1.奇偶监督码；2.水平奇偶监督码；3.水平垂直奇偶

监督码；4.群计数码；5.恒比码。

25.高级数据链路控制规程HDLC是如何保证传输透明性的？

HDLC规程传输的是比特序列，与字符编码没有任何关系，所以任何比特结构均可

按原样进行透明传输。另外为了使透明传输，它采用了“0“比特插入删除技术。

26.目前主要有哪三种公用数据交换方式：1.电路交换；2.报文交换；3.分组交换。

28.通信协议：是使众多不同功能、配置以及不同使用方式的数据终端和计算机互连，

在有关信息传递的控制、管理、转换等手段和方法上能彼此遵守公认的一些规则。

29.写出我国三个已正式使用的公用数据网的名称：1.中国公用数字数据网

（CHINADDN），2.中国公用分组交换数据网（CHINAPAC）;3中国公用电话网

30 为什么在数字二相调相中，2DPSK与2PSK使用更加广泛？

因为在2PSK系统中，接收端进行载波提取时会出现相位模糊或倒相的情况，影响

正确的相干解调，2DPSK通过差分编码有效地克服该现象。

31.简述卷积码与分组码的区别：分组码中的监督位是该码组中的信息码元产生，而且

仅监督本码组内的信息码元，而在卷积码中，每组的监督位不但与本码组的信息码

元相关，而且还与前面若干组信息码元相关，即不是分组监督，而是每个监督码元对其它码组的信息码元也实行监督。

32.HDLC三种不同类型的帧：信息帧；无编号帧；监控帧

33.分组交换方式的特征：以报文分组为单位；以”存储----转发“方式进行交换和传输

34.简述ISO\OSI参考模型中网络层的功能：数据交换；路由选择；通信流量控制

35.分组交换网中远程集中器的主要功能是什么？

将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来；通过中、高速传输信道与分组交换机 连接起来。

36.高斯白噪声：把既服从高斯分布而功率谱密度又是均匀分布的噪声称为高斯白噪声

37.差错控制中的错误图样是如何得到的？

由发送的数据序列与接收序列对应码位的模2和，所得的差错序列中就可得到错误图样。

25.基本型传输控制规程包括哪几个阶段？1.建立数据链路；2.数据传输；3.传输结束 。

26.网际互联的目的是什么?

网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别的DTE通信，还可以与另一个网上的任何DTE通信，从而实现跨网通信及资源共享。

28.X.25建议适用于什么场合？分几层结构？

适用于用专用电路连接到公用数据网上的分组型数据终端设备（DTE）与数据电路终接设备（DCE）之间的接口标准，它涉及物理层、链路层和分组层三层结构。

22．什么是数据通信？

答：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。

23．时域均衡的基本思想是什么？p73

答：是根据大多数高、中速数据传输设备的判决可靠性，都是建立在消除取样点的符号间干扰的基础上，并不要求传输波形的所有细节都与奈氏准则所要求的理想波形相一致，因此它利用接收波形本身来进行补偿，消除取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性。

24．星座图上的点表示什么含义？在一定发射功率下，点的数量与传输性能有什么关系？p91 答：表示相应的数据信号。星座图上的点数越多，频带利用率越高，但抗干扰能力越差。各信号点之间的距离越大抗误码能力越强。

25．差错控制的基本思路是什么？

答：发送端在被传输的信息序列上附加一些码元（称为监督码元），这些多余的码元与信息（数据）码元之间以某种确定的规则相互关联着；接收端根据既定的规则检验信息码元与监督码元之间的这种关系，如传输过程中发现差错，则信息码元与监督码元之间的这

一关系将受到破坏，从而使接收端可以发现传输中的错误，乃至纠正错误。

26．说明线性分组码的主要性质。

答：1.封闭性，是指码中任意两许用码组之和仍为一许用码组；

2.码的最小距离等于非零码的最小的重量。

27．物理层DTE/DCE的接口标准包括哪些特性？p209

答：包括四大特性：机械特性；电气特性；功能特性；规程特性。

28．路由算法有哪几大类？它们是根据什么来划分的？p248

有两大类分别为：自适应型和非自适应型路由算法。非自适应路由选择算法所依据的参数，如网路的流量、时延等，是根据统计资料得来的，在较长的时间内不变；而自适应路由选择算法所依据的参数值将根据当前通信网内的各有关因素的变化，随时做出相应的修改。

22．什么是数据通信系统？数据通信系统主要由哪几部分构成？p5

答：数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据的传输、交换、存储和处理的系统。它由中央计算机系统、数据终端设备（DTE）和数据电路3部分构成。

23．为什么在数据传输中要对传输的数据序列进行扰乱？p81

答：因为用微分整流法提取定时信号时，如果基带信号中出现较长时间的连“1”或连“0”码时就取不出微分信号，因而要影响定时信号的准确性。进而影响误码率。

24．传输系统对时钟同步的要求是什么？p80 总结

答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳相位关系。

25．常用的差错控制方法主要有哪些？p165 !

答：A.检错重发（ARQ）,B.前向纠错（FEC）,C.混合纠错检错（HEC）,D.信息反馈

26．（n，k）循环码的生成多项式有什么特点？p182 自己总结

答：生成多项式g(x)特点是：其前面的（k-1）位都是零，而第K位及第N位为1，即幂次大于n-k的系数为0，Xn-k及X0的系数为1，而其他系数为0或为1的码多项式。

27．在HDLC中，控制字段中N（R）有什么功能？p223

答：N（R）通知对方，N（R）-1以前的所有I帧均已收妥，期待对方应发的帧号为N（R）。

28．流量控制的目的是什么？p255

答：目的在于保证网路内数据流量的平滑均匀，提高网路的吞吐能力和可靠性，防止阻塞和死锁现象的发生。

29．分组交换网中分组长度主要与哪些因素有关？

分组长度与延迟时间；交换机费用；信道误码率等因素有关

22．数据电路由什么组成？数据电路和数据链路有什么区别？p6

答：数据电路由传输信道（传输线路）及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成。 在数据电路的两端加上传输控制器就是数据链路，

23．在具有幅度滚降特性的低通网络中，滚降系数对系统特性有什么影响？p58 自己总结 答：滚降系数为a，a=0为没有滚降，即理想低通情况；a=1表示最大滚降，其冲激响应的前导和后尾衰减很快，因此，允许取样定时相位有较大的偏移。然而a越大，频谱利用率越小，因每赫兹波特数等于2fn/fn(1+a)=2/(1+a),所以当a=1时，每赫兹可传1Bd.

24．绝对调相和相对调相的参考相位有什么不同？p96

答：绝对调相的参考相位是未调载波的相位；而相对调相的参考相位是前一码元的载波的相位；相对调相本质上就是经过相对码变换后的数字信号序列的绝对调相

25．检错重发有哪几种具体形式？哪种形式效率最高？p165

答案：常见的3种：停发等候重发；返回重发；选择重发。选择重发的传输效率最高

27． 分组交换中，数据报传输方式的原理和特点是什么？p248 自己总结

答：原理：数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份报来处理的，不同的分组到达终点的顺序不同经过的路径也可能不同。 特点有：

1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段，对于短报文通信传输效率比较高。

2.数据分组传输的时延时间较大，且离散度大，因为不同传输路径的延迟时间差别较大。

3.对网路拥塞或故障的适应的能力较强。

28． 流量控制有哪几种分级？

答案：流量控制结构分四级：段级控制、“源—目的”级控制、“网一端”级控制和“端—端”级控制。

29． 分组交换数据网主要有哪些性能指标？p295

答：1.吞吐量；2.数据分组传送时延；3.呼叫建立时延；4.残留差错率；5.网路可用性

22.简述位定时同步的作用。P80 自己总结

答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳相位关系。

23.什么是部分响应形成系统？p61

答：寻求一种可实现的传输系统，它允许存在一定的、受控的符号间干扰。而在接收端可以加以消除，这样的系统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又可降低对定时取样精度的要求，这类系统称为部分响应形成系统。

24.简述数字调相8相解调中的低通滤波器的作用。

答：作用是滤除2fc的调制产物，其输出取样，正值判为“1”，负值判为“0”。

25.简述2DPSK信号的解调方法。P100 自己总结的

答：根据2DPSK和2PSK信号的内在联系，只要将输入序列变换成相对序列，然后再用相

对序列去进行绝对调相，便可得到2DPSK信号。解调的方法有两种：极性比较法，相位比较法。

26.简述奇偶监督码的编码规则。P172

答：先将所要传输的数据码元分组，在每组数据后面附加一位监督位使得该组码连同监督位在内的码组中的“1”的个数为偶数（称为偶校验）或奇数（称为奇校验），在接收端按同样的规律检查，如发现不符就说明产生了差错，但是不能确定差错的具体位置，即不能纠错。

27.简述非自适应型路由选择算法所依据的参数的特征。P248

答：如网路的流量、时延等，是根据统计资料的来的，在较长的时间内不变。

24.什么是网际互连？网际互连的目的是什么？p259

答：网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别的DTE通信，还可以与另一个网上的任何DTE通信，从而实现跨网通信及资源共享。

27.什么是速率适配？一般采用哪些方法来进行速率适配？p143

答：速率适配又称速度适配，类似于数据通信时分复用的码速调整，它是把输入时分复用器的不等时的数据信号变为等时的（具有统一脉冲长度）数据信号，而该等时数据信号的时钟与时分复用器的时钟同步。

29.在分组交换网中，网管中心的基本功能是什么？p293

答：1.用户管理；2.网路配置管理；3.测量管理；4.计费管理；

5.网路状态监督；6.路由控制；7.软件管理；8.运行日志。