2008年通信信号专业真题 信号与系统部分 一．选择题（5315?=） 1. 离散时间非周期信号()x n 的频谱是( )的。 A.连续且周期 B.连续但非周期 C.离散且周期 D.离散但非周期 2. 有2个陈述： （a ）()2 t u t 的拉普拉斯变换在s 平面的任何地方均不收敛 （b ）()2 t e u t 的拉普拉斯变换在s 平面的任何地方均不收敛 请在线面的判断中选择一个正确的( ) A.(a)正确(b)正确 B.(a)正确(b)错误 C.(a)错误(b)正确 D. (a)错误(b)错误 3. ()()24t u t dt δ+∞ -∞ ++= ? A.-1 B.0 C.1 D.2 4. 若()x t 为一周期为T 的实值信号，且其傅里叶级数的系数为k a ,则( ) A. ()x t 奇部的傅里叶系数为{}Im k j a B. ()x t 奇部的傅里叶系数为{}Im k a C. ()x t 奇部的傅里叶系数为{}Re k j a D. ()x t 奇部的傅里叶系数为{}Re k a 5.一右边离散时间序列()x n 的Z 变换为()107211071 3541 5z z z z X z z z z -------++++=-+，则该序列当 0n <的取值为( ) A.()()()35,21,13x x x -=-=-= B.()()()35,24,11x x x -=-=-= C.()()()33,21,15x x x -=-=-= D.()()()31,24,15x x x -=-=-= 二．简答题（4520?=） 1.已知()1f t 和()2f t 的波形如下，()()()12*g t f t f t =，试求当t 等于多少的时候， ()1g t =. 2. ()()23t f t e u t -=-的拉普拉斯变换. 3.已知因果离散时间系统()22z az H z z bz c +=++，在激励()()x k u k =的作用下，全响应为 ()()()210 132933k k y k u k ??=-+--???? ，且激励信号()()2k x k =-的作用下的响应为0，求 a ， b ，c. 4. 根据如下系统框图列状态方程和输出方程.
铁路信号基础设备题库 、填空题 1、直流无极继电器的电磁系统由线圈、衔铁、轭铁、铁芯 ___________ 四部分组成。 2、安全型信号继电器的接点电阻由接点金属材料本身电阻、接触电阻、_____________ 两部分组成。 3、交流二元继电器有轨道线圈、局部线圈两个线圈，当两个线圈中的电 流相位相差90 度时继电器吸起。 4、继电器电路中防止混线的方法有以下四种位置法、极性法、双断法__________ 、独立电源法______________ O 5、铁路信号的基本颜色有红、绿、黄；辅助颜色有蓝______ 、紫 ___________ 、 ___ 月白________ O 6铁路信号灯泡的额定电压是 J2 ___________ V,信号点灯变压器XB1-34中34 的含义是_____ 变压器的容量是 34VA __________________ O 7、电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮和锁闭齿条块完成了解锁、转换和 锁闭_______ 三个过程。 8、轨道电路由送电端、受电端、钢轨三大部分组成，轨道电路的作用一是监督列车的占用;二是传递列车信息。 9、轨道电路中有绝缘是指有机械绝缘，无绝缘是指有电气绝缘° 10、道岔按其锁闭方式可分为内锁闭、外锁闭两种。ZD6采用的是间接 锁闭方式，S700K采用的是直接锁闭方式。
11、ZD6转辙机的减速器采用两级减速，分别是小齿轮带动大齿轮、渐开线
12、有极继电器根据线圈中电流极性不同具有__反位打落_和_定位吸起_两种稳定状态。 13、信号机一般应设在线路￡侧，四显示自动闭塞进站信号机显示一个黄灯 意义是准许列车按限速要求越过该信号机，经道岔直向位置进入站内准备停 J;三显示自动闭塞区间通过信号机显示黄灯意义是要求列车注意运行，表 示列车运行前方有一个闭塞分区空闲。 14、继电器接点的接触方式有_点接触__、_线接触_、面接触_______ 三种。 15、进站信号机应距列车进站时遇到的第一个道岔尖轨尖端（顺向时为警冲标） 大于50 m的地点，但不得超过400 m。 16、根据能源供应及信息提供方式，应答器可分为有源应答器和无源应答器。 17、轨道电路中，两相邻死区段间的间隔，一般不小于18 m。 18、从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间，存在着一段轨线中断的空隙，叫做 辙叉的有害空间______________。 19、一组道岔有一台转辙机牵引的称为单机牵引，有两台转辙机牵引的为 双机_牵引，由两台以上的称为多机_________ 牵引。 20、在电动转辙机解锁过程中，由自动开闭器接点断开原表示电路, 接通准备反转的动作电路;锁闭后，由自动开闭器接点断开电动机动作电路, 接通接头表示__________________电路。 21、转换时间在0.8s以下的称为快速转辙机，主要用于驼峰调车场，以满足分路道岔快速转换的需要。 22、道岔的定位是指道岔经常所处的位置，反位是指排列近路时根据需要
第二章 信号分析基础 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点： ， ， 。 4、 非周期信号包括 信号和 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对 称。 7、信号x(t)的均值μx 表示信号的 分量，方差2 x σ描述信号的 。 7、 当延时τ＝0时，信号的自相关函数R x (0)= 均方值 ，且为R x (τ)的 最大 值。 9、 周期信号的自相关函数是 周期信号，但不具备原信号的 信息。 10、 为了识别信号类型，常用的信号分析方法有 概率密度函数 、和 自相关函数 。 11、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅立叶变换法 、 和 滤波器法 12、 设某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ，则该信号的均方值为2 x ψ= ，均方根值为x rms = 。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（√）p39-40 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ √ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ ×）(离散傅立叶变换） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（×） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（√） 6、 互相关函数是偶实函数。（ × ） （三）单项选择题 1、下列信号中功率信号是（ B ）。 A.指数衰减信号 B.正弦信号、 C.三角脉冲信号 D.矩形脉冲信号 2、周期信号x(t) = sin(t/3)的周期为（B ）。 A. 2π/3 B. 6π C. π/3 D. 2π
在高速数字系统中，由于脉冲上升/下降时间通常在10到几百p秒，当受到诸如内连、传输时延和电源噪声等因素的影响，从而造成脉冲信号失真的现象； 在自然界中，存在着各种各样频率的微波和电磁干扰源，可能由于很小的差异导致高速系统设计的失败；在电子产品向高密和高速电路设计方向发展的今天，解决一系列信号完整性的问题，成为当前每一个电子设计者所必须面对的问题。业界通常会采用在PCB制板前期，通过信号完整性分析工具尽可能将设计风险降到最低，从而也大大促进了EDA设计工具的发展…… 信号完整性（Signal Integrity，简称SI）问题是指高速数字电路中，脉冲形状畸变而引发的信号失真问题，通常由传输线不阻抗匹配产生的问题。而影响阻抗匹配的因素包括信号源的架构、输出阻抗(output impedance)、走线的特性阻抗、负载端的特性、走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式可以采用端接(termination)与调整走线拓朴的策略。 信号完整性问题通常不是由某个单一因素导致的，而是板级设计中多种因素共同作用的结果。信号完整性问题主要表现形式包括信号反射、信号振铃、地弹、串扰等； 1，Altium Designer信号完整性分析（机理、模型、功能） 在Altium Designer设计环境下，您既可以在原理图又可以在PCB编辑器内实现信号完整性分析，并且能以波形的方式在图形界面下给出反射和串扰的分析结果。 Altium Designer的信号完整性分析采用IC器件的IBIS模型，通过对版图内信号线路的阻抗计算，得到信号响应和失真等仿真数据来检查设计信号的可靠性。Altium Designer的信号完整性分析工具可以支持包括差分对信号在内的高速电路信号完整性分析功能。 Altium Designer仿真参数通过一个简单直观的对话框进行配置，通过使用集成的波形观察仪，实现图形显示仿真结果，而且波形观察仪可以同时显示多个仿真数据图像。并且可以直接在标绘的波形上进行测量，输出结果数据还可供进一步分析之用。 Altium Designer提供的集成器件库包含了大量的的器件IBIS模型，用户可以对器件添加器件的IBIS模型，也可以从外部导入与器件相关联的IBIS模型，选择从器件厂商那里得到的IBIS 模型。 Altium Designer的SI功能包含了布线前（即原理图设计阶段）及布线后（PCB版图设计阶段）两部分SI分析功能；采用成熟的传输线计算方法，以及I/O缓冲宏模型进行仿真。 基于快速反射和串扰模型，信号完整性分析器使用完全可靠的算法，从而能够产生出准确的仿真结果。布线前的阻抗特征计算和信号反射的信号完整性分析，用户可以在原理图环境下运行SI仿真功能，对电路潜在的信号完整性问题进行分析，如阻抗不匹配等因素。 更全面的信号完整性分析是在布线后PCB版图上完成的，它不仅能对传输线阻抗、信号反射和信号间串扰等多种设计中存在的信号完整性问题以图形的方式进行分析，而且还能利用规则检查发现信号完整性问题，同时，Altium Designer还提供一些有效的终端选项，来帮助您选择最好的解决方案。 2，分析设置需求 在PCB编辑环境下进行信号完整性分析。 为了得到精确的结果，在运行信号完整性分析之前需要完成以下步骤：
(免费)无线通信信号分析与测量装置组员:
摘要 根据信号的调制解调的基本原理，设计了一套无线通信信号分析与测量模拟装置，包括一个高频功率放大（发射部分）和一个信号分析及测量装置（接收部分），可以较准确地测量出载波频率和分析出调制信号类型。 本系统信号处理部分采用单片调频接收电路MC13135，其第二中频信号经过455KHz 陶瓷滤波器后取出，经放大、整形，实现载波频率测量，经包络检波实现AM、ASK解调；由芯片内部自带电路实现FM和FSK解调。信号由STM32控制核心经FFT解析可分析出不同调制信号类型。 本系统亦可较准确分析出经功率放大后无线传输的信号。其各项指标均已达到或优于题目要求。 1、系统方案
本系统是一个能接收、解调、分析、记录和显示无线电信号特征的通信信号分析与测量装置。有键控预置和自动扫描测量通信信号功能，载波频率范围优于15MHz ～35MHz 。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 2 理论分析与计算 2.1 调制信号类型分析 本题目要求的四种信号均属于调幅或调频信号。其中AM 、ASK 属于调幅信号，FM 、FSK 属于调频信号；调幅信号就是用调制信号去控制载波的振幅，调频信号就是用调制信号去控制载波的频率。而其中AM 和FM 是模型信号调制，ASK 和FSK 是数字信号调制。根据以上各信号的调制特征，便可设计出信号的解调电路。 2.2 解调电路分析 MC13135是单片调频接收电路，其自带天线输入至音频输出的二次变频全部电路，音频输出端口便可作为FM 及FSK 信号的解调输出口；来自二次变频后的信号，经过包络检波网络，可解调出AM 及ASK 信号。包络检波网络电路图如图2所示。 图2 包络检波网络 2.2.1 二极管的选择 采用2AP9点接触型二极管，工作频率150MHz 以上，级间电容小于1pF ，导通门限压为
通信信号处理的技术发展新方向 一通信技术的起源 自19世纪初电通信技术问世以来，短短的100多年时间里，通信技术的发展可谓日新月异。“千里眼”、“顺风耳”等古人的梦想不但得以实现，而且还出现了许多人们过去想都不曾想过的新技术。 实现通信的方式很多，随着社会的需求、生产力的发展和科学技术的进步，目前的通信越来越依赖利用“电”来传递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，因而近百年来得到了迅速的发展和广泛的应用。当今，在自然科学领域涉及“通信”这一术语时，一般均是指“电通信”。广义来讲，光通信也属于电通信，因为光也是一种电磁波。 通信技术的发展，不可避免的就要涉及到通信信号的处理。所谓"信号处理"，就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理，以便抽取出有用信息的过程，它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。 二通信系统的组成 通信是从一地向另一地传递和交换信息。实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。 信源是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号，称之为消息信号或基带信号。电话机、电视摄像机和电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源。前者属于模拟信源，输出的是模拟信号；后者是数字信源，输出离散的数字信号。 发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式。对数字通信系统来说，发送设备常常又可分为信源编码与信道编码。 信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中，信道可以是大气（自由空间），在有线信道中，信道可以是明线、电缆或光纤。有线和无线信道均有多种物理媒质。媒质的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。根据研究对象的不同，需要对实际的物理媒质建立不同的数学模型，以反映传输媒质对信号的影响。 三信号处理的目的和方法 人们最早处理的信号局限于模拟信号，所使用的处理方法也是模拟信号处理方法。在用模拟加工方法进行处理时，对"信号处理"技术没有太深刻的认识。这是因为在过去，信号处理和信息抽取是一个整体，所以从物理制约角度看，满足信息抽取的模拟处理受到了很大的限制。 由于通信信号的特殊性，以及在传播过程中的干扰和损耗，有效的传输信号成了要解决的头等问题。 随着数字计算机的飞速发展，信号处理的理论和方法也得以发展。并出现了不受物理制约的纯数学的加工，即算法，并确立了信号处理的领域。信号处理的目的是削弱信号中的多余内容；滤出混杂的噪声和干扰；或者将信号变换成容易处理、传输、分析与识别的形式，以便后续的其它处理。现在，对于信号的处理，人们通常是先把模拟信号变成数字信号，然后利用高效的数字信号处理器或计算机对其进行数字信号处理。 一般数字信号处理涉及三个步骤： (一) 模数转换(A/D转换)：把模拟信号变成数字信号，是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程，基本的理论保证是采样定理。 (二) 数字信号处理(DSP)：包括变换域分析(如频域变换)、数字滤波、识别、合成等。
第一章 1、有朋自远方来，她乘火车、轮船、汽车或飞机的概率分别是0.3，0.2，0.1和0.4。如果她乘火车、轮船或者汽车来，迟到的概率分别是0.25，0.4和0.1，但她乘飞机来则不会迟到。如果她迟到了，问她最可能搭乘的是哪种交通工具？ 解：()0.3P A = ()0.2P B = ()0.1P C = ()0.4 P D = E －迟到，由已知可得 (|)0.25 (|)0.4 (|)0.1(|)0 P E A P E B P E C P E D ==== 全概率公式： ()()()()()P E P EA P EB P EC P ED =+++ 贝叶斯公式： ()(|)()0.075 (|)0.455()()0.165(|)()0.08 (|)0.485 ()0.165 (|)()0.01 (|)0.06 ()0.165(|)() (|)0 ()P EA P E A P A P A E P E P E P E B P B P B E P E P E C P C P C E P E P E D P D P D E P E ?= ===?===?===?== 综上：坐轮船 3、设随机变量X 服从瑞利分布，其概率密度函数为2 2 22,0 ()0,0X x x X x e x f x x σσ-??>=?? ，求期望()E X 和方差()D X 。 考察： 已知()x f x ，如何求()E X 和()D X ？
22 222 2()()()[()]()()()()()()()x x E X x f x dx D X E X m X m f x dx D X E X E X E X x f x dx ∞ -∞ ∞ -∞∞ -∞ =?=-=-=-?=???? 6、已知随机变量X 与Y ，有1,3,()4,()16,0.5XY EX EY D X D Y ρ=====，令 3,2,U X Y V X Y =+=-试求EU 、EV 、()D U 、()D V 和(,)Cov U V 。 考察随机变量函数的数字特征 思路： 协方差：(,)()()()Cov X Y E XY E X E Y =-? 相关系数： 22()()() ()()()2(,) XY E aX bY aE X bE Y D aX bY a D X b D Y abCov X Y ρ= +=++=++ ()6 ()5()76()52(,)40E U E V D U D V Cov U V ==-===- 11、设随机变量X 的均值为3，方差为2。令新的随机变量622Y X =-+，问：随机变量X 与Y 是否正交、不相关？为什么？ 考察正交、不相关的概念 ()0 E XY =??≠? 0正交，非0不正交 XY ρ=?? ≠? 0不相关，非0相关 ()0E XY = 正交 (,)0Cov X Y ≠ 相关
第二章 铁路信号基础设备 第一节 色灯信号机 色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。目前，铁路应用的色灯信号机有透镜式色灯信号机、组合式信号机和LED 信号机。透镜式色灯信号机采用透镜组来将光源发出的光线聚成平行光束，由于它结构简单，安装方便，故得到广泛采用。组合式信号机则是为提高在曲线上显示距离而研制的信号机。多年来，我国铁路一直采用传统的以白炽灯泡为光源的色灯信号机，其主要缺点是可靠性差、寿命短、易断丝、功效低。为了提高信号显示的可靠性和延长灯泡的使用寿命，提出了采用发光二极管即LED 技术研制开发铁路信号机 (以下简称LED 信号机 )。目前客运专线上采用了LED 信号机。 一、透镜式色灯信号机 （一）透镜式色灯信号机的结构 透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型，其中高柱信号机的机构安装在信号机柱上，矮型信号机的的机构安装在水泥基础或钢制基础上。 高柱透镜式色灯信号机如图2-1所示。它由机柱、机构、托架、梯子等部分组成。机柱采用钢筋混凝土结构，用于安装机构和梯子。矮型透镜式色灯信号机如图2-2所示。它由机构、基础等组成。 基础 图2-1 高柱透镜式色灯信号机 图2-2 矮型透镜式色灯信号机 梯子基础机柱 机构
（二）透镜式色灯信号机的机构组成 透镜式色灯信号机的机构如图2-3所示，每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐、背板等组成。 灯泡是色灯信号机的光源，目前均采用直丝双丝灯泡，灯泡内有两个灯丝，一个主灯丝，一个副灯丝。正常情况下点亮主灯丝，当主灯丝断丝时，自动改点副灯丝，并发出报警，提醒值班人员更换灯泡。 灯座是用来安装灯泡的，现采用定焦盘式灯座，为保证获得最大的显示距离，灯泡应安装在透镜的焦点上，在调整好透镜组焦点后灯座固定不动，更换灯泡时无需调整灯座。 透镜组装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，外面是无色带棱内凸透镜，里面是有色的带棱外凸透镜（有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色）。根据透镜成像原理，如果光源灯泡置于透镜组的焦点处，经透镜折射后，就会成为平行光，使灯泡发出的光呈平行射出，将光源发出的光线集中射向所需要的方向。 遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。 背板可衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件。只有高柱信号机才有背板。一般信号机采用圆形背板。各种复示信号机、遮断信号机及其预 告信号机、容许信号则采用方形背板，以示区别。 （三）透镜式信号机构分类 透镜式色灯信号机构按结构分为单显示、二 显示、三显示三种。单显示机构用于的复示信号 机构、引导信号机构、容许信号机构、遮断信号 及其预告信号机构。二显示机构有两个灯室，三 显示机构有三个灯室。每个灯室内有一组透镜、 一副灯座、一个灯泡和遮檐。灯座间用隔板分开，以防止相互串光，保证信号显示的正确。每一机构设有一块背板，同机构各灯室共用。各种信号机可根据信号显示的需要选用合适的机构，再按灯光显示和配列要求选择规格和颜色相符的有色内透镜，安装在机构内。此外，还有灯列式进站复示信号机构等。 二、组合式色灯信号机 图2-3 透镜式色灯信号机机构
MIMO技术及其在下一代移动通信中的应用 一、前言： MIMO技术是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。MIMO技术能在不增加宽带的情况下，成倍的提高通信系统的容量和频谱利用率。随着世界各国对该技术的不断研究完善，我们有理由相信MIMO技术将成为新一代移动通信系统所必须采用的关键技术。 MIMO技术源于无限通信天线分集技术与智能天线技术，它是多入单出（MISO）与单入多出（SIMO）技术的结合，具有两者的优势和特征。MIMO系统在发端和收端均采用多天线单元，运用先进的无线传输与信号处理技术，利用无限信道的多径传播，因势利导，开发空间资源，建立空间并行传输通道，在不增加带宽与发射功率的情况下，成倍地提高无线通信的质量与数据速率，堪称现代通信领域的重要技术突破。 MIMO技术已不是传统的无线通信智能天线，其优势已非常规智能天线所及。 二、MIMO技术： 1、MIMO信道模型： MIMO系统在基站和移动端都采用了天线阵列，可为移动通信系统带来更大的系统容量，更好地保障了通信质量以及提供更高的频谱利用率。MIMO系统能够在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下，提供未来移动通信系统所需要的大容量高速率传输。当发射功率和传输带宽固定时，MIMO系统的最大容量或容量上限将随天线数目的增加而增加，可以提高无线信道的容量。 以基站和移动台作为发射端和接收端来分析。上图1所示的两个线性天线 阵列，假定基站有N T 根天线、移动台有N R 根天线。在基站的天线阵列上的信 号表示为： x j(t)=[x1（t），x2（t），…x t（t）]T 式中，符号[.]T为矢量或矩阵的转置，x j (t)为移动台的第i根天线端口的信号。 同理，y j(t)= [y1（t），y2（t），…y R（t）]T
第五章轨道电路 1.简述轨道电路的基本原理。它有哪两个作用？ 轨道电路就是用钢轨作为导线，其一端接轨道电源，另一端接轨道继电器线圈所构成的电气回路。由钢轨、绝缘节、导接线、轨道电源、限流电阻、及轨道继电器等组成。它的基本原理是：当轨道区段内有车占用时，轨道继电器线圈失磁；当轨道区段内无车（空闲）时，轨道继电器线圈励磁，如图所示。 1）监督列车的占用2）传递行车信息。 2.轨道电路如何分类？各种轨道电路在铁路信号中有哪些应用？ 1）按动作电源分：直流轨道电路（已经淘汰）、交流轨道电路（低频300HZ以下，音频300——3000HZ，高频10——40KHZ。） 2）按工作方式分：开路式、闭路式（广泛使用） 3）按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率电码式、数字编码式4）按分割方式分：有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔离式、自然衰耗式、 强制衰耗式） 5）按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路 6）按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、道岔轨道电路 7）按适用的区段分：电化区段、非电化区段 8）按通道分：双轨条、单轨条 3.站内轨道电路如何划分？怎么命名？ 划分原则（1）、有信号机的地方必须设置绝缘节（2）、满足行车、调车作业效率的提高（3）、一个轨道电路区段的道岔不能超过3组 命名：道岔区段和无岔区段命名方式不同 （1）道岔区段：根据道岔编号来命名。如：1DG 1-3DG、1—5DG。 （2）无岔区段：有几种不同情况，对于股道，以股道号命名，如1G等；进站内方，根据所衔接得股道编号加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG（上行咽喉）；差置调车信号机之间，如1/3WG、 4.交流连续式轨道电路由哪些部件组成？各起什么作用？ 钢轨——传送电信息绝缘节——划分各轨道区段轨端接续线——保持电信息延续轨道继电器——反映轨道的状况 5.简述交流连续式轨道电路的工作原理。P116 交流连续式轨道电路由送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、轨端接续线、钢轨等组成如图，电源采用交流，钢轨中传输的是交流，继电器接受的交流，但动作是直流轨道电路完整无车占用---GI↑，其交流电压应在10.5---16v 左右，当车占用时---GJ↓，GJ的交流残压此时应低于2.7v。 6.道岔区段轨道电路有何特点？何为一送多受轨道电路？ （1）、道岔绝缘道岔区段除了各种杆件、转辙机安装装置等加装绝缘外，还要加装切割绝缘，以防止辙叉将轨道电路短路。道岔绝缘根据需要，可以设在直股，也可以设在弯股。 （2）、道岔跳线为保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需装设道岔跳线。一送多受：设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一受电端。各分支受电端轨道继电器的前接点，串联在主轨道继电器电路之中。当任一分支分路时，分支轨道继电器落下，其主轨道继电器也落下。 7.什么是轨道电路的极性交叉？有何作用？
铁路信号基础设备期末复习题集 一、填空题 1、安全型继电器是直流24V系列的重弹力式（直流电磁）继电 器，其典型结构为（无极继电器）。 2、双线区段的车站股道编号应从正线起，按列车的运行方向分 别（向外）顺序编号。 3、在站场平面布臵图上，站场股道编号，正线编为（罗马）数字，站线编为（阿拉伯）数字。 4、信号设备编号中的“1DG”表示（1号道岔区段轨道电路）。 5、实行极性交叉是轨道电路（防止钢轨绝缘破损）的防护措 施之一。 6、安全型继电器接点接触式形式有（面接触）、（线接触）、（点 接触）。 7、继电器电路的分析法有（动作程序法）、（时间图解法）、（接通径路法）。 8、进站信号机的安装距最外方道岔尖轨尖端（不少于50M） 的地方。 9、当进站及通过信号机灭灯时，其前一架信号机应自动显示（红灯）。 10、列车的禁止信号显示（红）灯，调车的禁止信号显示（蓝）灯。 1
11、一般，道岔以（经常开通的位臵）为定位状态， 12、固定信号按设臵部位分为：（地面信号）和（机车信号）。 13、转辙机的基本功能是（转换）、（锁闭）、和（表示）以及（报 警）。 14、电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮和锁闭齿条块完成了解锁、 转换和锁闭_三个过程。 15、出站、近路、预告、驼峰信号机在正常情况下显示距离是_ 不得少于400米。 16、电动转辙机移位接触器的作用是监督主销是否良好。12、 遮断信号机平时显示（不显示）灯，（不起信号）作用，机柱涂有（黑白相间的斜线），当发生危险时显示 （红）灯。 17、ZD6-A型转辙机是由（电动机、减速器、摩擦联结器、自动 开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等）组成。 18、信号设备必须设臵（安全）、（屏蔽）、（防雷）地线。 二、问答题和叙述题 1、有极继电器有什么特点？ 答： 1）根据电流极性的不同有两种稳定的工作状态，定位和 反位； 2）即使电流消失，继电器仍能保持状态；
2-1 画出下列各时间函数的波形图，注意它们的区别 1）x 1(t) = sin Ω t ·u(t ) 2）x 2(t) = sin[ Ω ( t – t 0 ) ]·u(t ) 3）x 3(t) = sin Ω t ·u ( t – t 0 ) -1
4）x2(t) = sin[ ( t – t0) ]·u( t – t0) 2-2 已知波形图如图2-76所示，试画出经下列各种运算后的波形图 （1）x ( t-2 ) （2）x ( t+2 )
（3）x (2t) （4）x ( t/2 ) （5）x (-t) （6）x (-t-2)
（7）x ( -t/2-2 ) （8）dx/dt 2-3 应用脉冲函数的抽样特性，求下列表达式的函数值 (1)?+∞ ∞--)(0t t x δ(t) dt = x(-t 0) (2)?+∞ ∞--)(0t t x δ(t) dt = x(t 0) (3)?+∞∞ --)(0t t δ u(t - 20t ) dt = u(2 t ) (4)?+∞ ∞--)(0t t δ u(t – 2t 0) dt = u(-t 0) (5)() ?+∞∞ --+t e t δ(t+2) dt = e 2-2 (6)()?+∞ ∞-+t t sin δ(t-6π ) dt = 6 π + 2 1
(7) ()()[]?+∞ ∞-Ω---dt t t t e t j 0δδ =()?+∞ ∞ -Ω-dt t e t j δ–?+∞∞ -Ω--dt t t e t j )(0δ = 1-0 t j e Ω- = 1 – cos Ωt 0 + jsin Ωt 0 2-4 求下列各函数x 1(t)与x 2(t) 之卷积，x 1(t)* x 2(t) (1) x 1(t) = u(t), x 2(t) = e -at · u(t) ( a>0 ) x 1(t)* x 2(t) =?+∞ ∞---ττττ d t u e u a )()( = ?-t a d e 0 ττ = )1(1at e a -- x 1(t)* x 2(t) =ττδτδτπ d t t u t )]1()1([)]()4 [cos(---+-+Ω?+∞ ∞- = cos[Ω(t+1)+ 4 π ]u(t+1) – cos[Ω(t-1)+ 4 π ]u(t-1) (3) x 1(t) = u(t) – u(t-1) , x 2(t) = u(t) – u(t-2) x 1(t)* x 2(t) = ? +∞ ∞ -+-----τττττd t u t u u u )]1()()][2()([ 当 t <0时，x 1(t)* x 2(t) = 0 当 0 2-1 已知随机过程0()cos X t A t ω=，其中0ω为常数，随机变量A 服从标准高斯分布。求000,3,2t πωπω=三个时刻()X t 的一维概率密度？ 解：2 2 1 ~(0,1)..........()2A a A N f a e π - = 212 11 () ~(0,1)(0)2t X x X t A N f x e π -==? =；， 2 223203A 1 2() ~(0,)()24 2X t x X t N f x e πωπ ωπ -==?；＝， 00 2323() 0()() t X t f x x πωπ ωδ== ＝，； (离散型随机变量分布律) 2-2 如图2.23所示，已知随机过程()X t 仅由四条样本函数组 成，出现的概率为1131 ,,,8484。 t () X t 1 234561 t 2 t 1()x t 2()x t 3()x t 4() x t o 图2.23 习题2-2 在1 t 和2 t 两个时刻的分布律如下： 1 ζ 2 ζ 3 ζ 4 ζ 1() X t 1 2 6 3 2() X t 5 4 2 1 1212(,) k k p t t 1/8 1/4 3/8 1/4 求 ？ 1212[()],[()], [()()]E X t E X t E X t X t ()411 29 [()]8 k k k E X t x p t === ∑221 [()]8 E X t = ()()(){} 1 2 1212121122[()()],,X k k E X t X t R t t k k p X t k X t k ====∑∑ 第二章各种用途的信号机 1.铁路信号的定义 铁路信号是用特定物体（包括信号灯、仪表、音响设备）的颜色、形状、位置和声音等向铁路司机传达有关前方路况、机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车命令等信息的装置货设备。 2.视觉信号的基本颜色和意义 视觉信号:以物体或灯光的颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表示的信号。 红色——停车 黄色——注意或者减低速度 绿色——按规定速度运行 3.信号机的分类 按发出信号的机具是否移动分：铁路信号分为:手信号(基本不再使用);移动信号(施工、维修临时使用);固定信号(常用)；机车信号。 4.主体信号机 进站、出站、进路、通过、遮断、防护等信号机，都能独立显示信号，指示列车运行的条件，叫主体信号机。 5.对信号显示的基本技术要求 √显示简单明了 √足够的显示数目和现实距离 √符合“故障—安全”原则 √较高抗干扰能力 6.进站信号机的显示及意义 7.信号机的显示距离 √进站、通过、遮断信号机的显示距离不得少于1000m √高柱出站、高柱进路信号机,不得小于800m √出站、进路、预告、驼峰信号机的显示距离不得少于400m √调车、矮柱出站、矮柱进路、复示信号机、容许、引导以及各种信号表示器的显示距离均不得少于200m √因地形、地物影响信号显示的地方,不得小于200m 8.遮断信号机 作用:在繁忙道口、有人看守的桥梁、隧道以及可能危及行车安全的塌方落石地点进行防护。 设置:距离防护地点大于50m处。 9.预告信号机 作用:预告进站、通过(指防护所间区间)、遮断和防护等主体信号的显示。 设置:遮断信号机,半自动闭塞区段的进站信号机前。与主体信号机距离大于800m(预告信号机为黄灯时,主体信号处于关闭状态,为绿灯时,主体信号处于开放状态)。 当预告或其主体信号机的距离不足400m时，为了让司机预先有足够的实践确认信号，这种情况下，规定预告信号机距其主体信号机不得少于1000m。10.复示信号机 出站及发车进路信号机,因受地形、地物影响,达不到规定的显示距离时,应设置复示信号机。 复示信号机显示一个绿色灯光时,表示出站或发车进路信号机在开放状态。复示信号机采用方形背板,以区别一般信号机。除进站复示信号机采用灯列式结构外,其余均为单机构、单显示。 11.信号基本灯关颜色及其意义 11.信号机及信号表示器命名 √进站信号机:是按列车运行方向。如X(下行)、S(上行)、Xf(多路进站口) √出站信号机:是按列车运行方向,右下角加股道号。如,S5等,多车场先加入车场号再加股道号。 √调车信号机:从列车到达方向顺序编号,上行咽喉用双数,下行咽喉用奇数。如:D2,D9,多车场以百位表示车场。 无意在网上看到这篇《大牛讲解信号与系统以及数字信号处理》看的时候眼泪奔涌而出，现在我才知道大学读的专业的干吗的！ 第一课什么是卷积卷积有什么用什么是傅利叶变换什么是拉普拉斯变换 引子 很多朋友和我一样，工科电子类专业，学了一堆信号方面的课，什么都没学懂，背了公式考了试，然后毕业了。 先说"卷积有什么用"这个问题。(有人抢答，"卷积"是为了学习"信号与系统"这门课的后续章节而存在的。我大吼一声，把他拖出去枪毙！) 讲一个故事: 张三刚刚应聘到了一个电子产品公司做测试人员，他没有学过"信号与系统"这门课程。一天，他拿到了一个产品，开发人员告诉他，产品有一个输入端，有一个输出端，有限的输入信号只会产生有限的输出。 然后，经理让张三测试当输入sin(t)(t<1秒)信号的时候(有信号发生器)，该产品输出什么样的波形。张三照做了，花了一个波形图。 "很好！"经理说。然后经理给了张三一叠A4纸: "这里有几千种信号，都用公式说明了，输入信号的持续时间也是确定的。你分别测试以下我们产品的输出波形是什么吧！" 这下张三懵了，他在心理想"上帝，帮帮我把，我怎么画出这些波形图呢?" 于是上帝出现了: "张三，你只要做一次测试，就能用数学的方法，画出所有输入波形对应的输出波形"。 上帝接着说:"给产品一个脉冲信号，能量是1焦耳，输出的波形图画出来！" 张三照办了，"然后呢?" 上帝又说，"对于某个输入波形，你想象把它微分成无数个小的脉冲，输入给产品，叠加出来的结果就是你的输出波形。你可以想象这些小脉冲排着队进入你的产品，每个产生一个小的输出，你画出时序图的时候，输入信号的波形好像是反过来进入系统的。" 张三领悟了:" 哦，输出的结果就积分出来啦！感谢上帝。这个方法叫什么名字呢?" 上帝说:"叫卷积！" 从此，张三的工作轻松多了。每次经理让他测试一些信号的输出结果，张三都只需要在A4纸上做微积分就是提交任务了！ ---------------------------------------- 张三愉快地工作着，直到有一天，平静的生活被打破。 经理拿来了一个小的电子设备，接到示波器上面，对张三说: "看，这个小设备产生的波形根本没法用一个简单的函数来说明，而且，它连续不断的发出信号！不过幸好，这个连续信号是每隔一段时间就重复一次的。张三，你来测试以下，连到我们的设备上，会产生什么输出波形！" 张三摆摆手:"输入信号是无限时长的，难道我要测试无限长的时间才能得到一个稳定的，重复的波形输出吗?" 经理怒了:"反正你给我搞定，否则炒鱿鱼！" 张三心想:"这次输入信号连公式都给出出来，一个很混乱的波形；时间又是无限长的，卷积 通信与信息系统专业 （一）《移动通信与无线技术》研究数字移动通信和个人通信系统的系统模拟、多址技术、数字调制解调技术、信道动态指配技术、同步技术、多用户检测技术、语音压缩技术、宽带多媒体技术以及射频技术。研究各种数字微波通信、移动通信和卫星通信系统以及WLAN、WMAN、ad-Roc网的组成、新技术及性能分析，并包括SDH技术和上述系统中常用的编码、调制和解调、同步与信令方式、多址以及网络安全等技术的研究与开发。 （二）《无线数据与移动计算网络》研究无线数据通信广域网、无线局域网和个人区域网中的无线数字传输、媒质接入控制、无线资源管理、移动性管理、移动多媒体接入、无线接入Internet、移动IP、无线IP、移动计算网络等理论、协议、技术、实现以及基于移动计算网络的各种应用。本方向还研究现代移动通信中的智能技术（如智能天线、智能传输、智能化通信协议和智能网管系统等）。 （三）《IP和宽带网络技术》研究宽带IP通信网的QoS、流量工程和合法侦听；V oIP的组网技术、通信协议和控制技术；下一代网络的软交换技术；SIP协议研究及应用开发；B3G 核心网络技术；IP宽带接入和城域网中的关键设备和技术开发；多层交换技术、IP/ATM集成技术和MPLS技术；IP网络管理模型和技术实现；移动代理及其在IP通信网中的应用。（四）《网络与应用技术》研究宽带通信网的结构、接口、协议、网络仿真和设计技术；网络管理的管理模型、接口标准、网管系统的设计和开发；可编程网络的体系、软件和系统开发。 （五）《通信和信息系统中的信息安全》研究与通信和信息系统中的信息安全有关的理论和技术，主要包括数据加密，密钥管理，数字签名与身份认证，网络安全，计算机安全，安全协议，隐形技术，智能卡安全等。重点在无线通信网的信息安全，根据OSI协议，从网络各层出发，研究安全解决方案，以达到可信、可控、可用。 信号与信息处理专业 （一）《现代通信中的智能信号处理技术》本研究方向以现代信号处理为基础，研究提高通信与信息系统有效性和可靠性的各种智能处理技术及其在移动通信、多媒体通信、宽带接入和IP网中的应用。目前侧重于研究新一代无线通信网络中各种先进的智能信号处理技术，如通信信号盲分离、信道盲辨识与均衡、多载波调制、多用户检测、空-时联合处理、信源-信道编码，以及网络环境下的各种自适应技术等。 （二）《量子信息技术》研究以量子态为信息载体的信息处理与传输技术，包括量子纠错编码、量子数据压缩、量子隐形传态、量子密码体系等关键技术与理论。它对实现新一代高性能计算机和超高速、超大容量通信信息系统具有极其重要的意义。 （三）《无线通信与信号处理技术》本研究方向研究ad hoc自组织网络、传感器网络、超宽带（UWB）网络等新一代无线通信网络中的通信和信号处理技术，主要研究内容包括基于信号处理的多包接收和盲处理技术，基于粒子(particle)滤波的信道估计和均衡技术，基于信号处理的媒体接入控制技术，目标跟踪与信息融合技术以及网络协议体系等。 （四）《现代语音处理与通信技术》语音是人类进行通信交往的最方便和快捷的手段，因 3–1 何谓随机过程？它具有什么特点？ 答：随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述。 随机过程是所有样本函数的集合或随机过程是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。 3–4 平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱密度的关系如何？ 答：平稳过程的自相关函数R(τ)的性质： R(τ) 是时间差τ的函数；当τ = 0时，R(0)等于平稳过程的平均功率；R(τ)是τ 的偶函数；R(τ)在τ = 0时有最大值；当τ = ∞ 时，R (∞) 等于平稳过程的直流功率；R(0 )－ R (∞) = σ2 等于平稳过程的交流功率。当均值为0时，有R(0) = σ2。 即： —ξ(t)的平均功率； —τ的偶函数； —R(τ)的上界； —ξ(t)的直流功率； —ξ(t)的交流功率。 平稳过程的自相关函数R(τ) 与其功率谱密度P ξ ( f )是一对付里叶变换。 3–5 什么是高斯过程？其主要性质有哪些？ 答：如果随机过程(t)的任意n 维分布服从正态分布，则成为高斯过程。 高斯过程的主要性质有： ⑴ 高斯过程的n 维分布只依赖各个随机变量的均值、方差和归一化协方差。 ⑵ 广义平稳的高斯过程也是严平稳的。 ⑶ 如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也是统计独立的。 ⑷ 高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。 3–7 随机过程通过线性系统时，输出与输入功率谱密度的关系如何？如何求输出过程的均值、自相关函数？ 答：随机过程通过线性系统时，输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方。即P 0 (f)＝H* (f)﹒H (f)﹒P i (f) ＝︱H (f)︱2﹒P i (f) 输出过程的均值等于输入过程的均值乘以H(0)。 输出过程的自相关函数等于输出过程的功率谱密度的傅里叶逆变换。 4–2 地波传播距离能达到多远？它适用在什么频段？ 答：地波传播在数百米到数千千米，应用与低频和甚低频，大约2MHZ 4–3天波传播距离能达到多远？它适用在什么频段？ 答：天波传播能达到一万千米以上，应用于高频，2MHZ-30MHZ 4–4 视距传播距离和天线高度有什么关系？ 答：天线高度越高，视距传播的距离越远，其具体关系为H=D^2/50 其中H 为天线高度，单位为米，D 为视距传播距离，单位为千米 4–6 何谓多径效应？ 答：多径传播对信号的影响称为多径效应 )]([)0(2t E R ξ=)()(ττ-=R R )0()(R R ≤τ22a )]([)(==∞t E R ξ2)()0(σ=∞-R R随机信号分析(常建平-李林海)课后习题答案第二章习题讲解
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