（交通信息工程及控制专业论文）环形网在计算机联锁控制系统中的应用.pdf

熊塞銮爨太堂醮圭堂焦盈塞 童塞毯溪 审文攥要 摘簧：根据当前工业控制网的发展趋势和计算机联锁系统中通信的特点，以及现 有计算机联锁系统中各种邋傣手段的特患，为了使计算机联锁系统能够快速、实 辩、可靠遣送露数据簧辕，糖窭了强形两懿穰念、逶僖藤瑾稻设诗方法。禳攘舔 形网的通信原璁自己制定了通信协议。以x i l i l l ) 【的f p g 渔芯片为平台遵循环形网 的通信原理及通信协议来设计环形网的底层通信电路弗调试、仿真。针对计算机 联镂系统孛对数疆簧输貔蜜辩瞧襄霹靠镶豹要求，对农繇形网逶镶孛豹数援堪信 的可靠性加以璞论验证，校攥仿真波形谶一步验证在环形网通信中的数据传输实 时性并证明环形网通信是可以实现的。 关键诱：诗算橇联锬系统；数据逶信；环形嚣；可靠我；实雾雩往 戴塞銮煎盘翌亟鬣堂焦豫塞垒墨羔塞g 羔 a b s t r a c t a b s t r a c t a c r m n g 协t h ed e v c l o p m e 毗骶n do fi n d u s 旬r y n n o ln e 似o r k 锄dt h e e o 糕蕊癌珏蛀雒se 酝糟e 耄e 蠢s 重主c 派趣j 黟t e fi 疵f l o c 甄珏gs y s t 凇a 蠢氇e 穗a 漱挺蠢s 圭i o 醴 妊n d so fc o m m u l l i c a t i o nm 尊m o d s ，ip u t 如n v a r dm ec o n c e p t ，p r i n c i p l ea l l dd e s i g n m e t h o da t ，o u tr i n gn e t v r k a n di tma _ k e sc o m p u t e r 协t g r l o c k i n gs y s t e mi n t e r c h a n g e d 鑫觳ka e 洳程攮g 垂。镪ep 畦n e 玲| co 壬五n g 璀曲瓜ic o n s 氆淞t ec o 嗍珏n i c 砒i o np t o c 0 1 | d e s i g n e d 伯棼c o m m 蕊e 旋o nc i r c u i t d e b u g g e d 矗a n ds i m u l a t e di t 逊t h el g h to f c o m m l 】l l i c a t i o np r i n c i p l e 锄dc o m m 哦c a t i o np r o t o c o lo f 豳gn c t 、w r ko nx i l i l l x s f p g a d ：l i p ip r o v c dn l er c l i a b i l 耐o fd a 扭c o m m 豫i c a t i o n 赫血gn c t 、v o r k i nm e o 张 箍n 娃v 翻i 玉i 捃d 羚越蕊ee o 爨擞溉e 鑫矗鑫c c o 薹鹾n g 童。s 堍落鑫| 主。珏w a v e 主l l 娃琏gn 或w o 癜 腻y w o r d s ：c o m p u t e ri n t e r l o c k i n gs y s t c m ；d a t a 仃a m c ；r i n gn e t w o r k ；r e l i a b i l 咄 辩越勘ee h a 站瓣溉s 蛀e 致谢 本论文的正作是在我的导师单冬教授的悉心指导下完成的，单冬教授严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年束胡削 老舞对我戆关窝撵导。 单老师和胡老师悉心措学我的科研工作，在学习土和生活上帮给予了我很大 的关心和帮助，并对我的科研工作和论文提出了许多塞贵的意见。在此向两位老 郯袭示衷心的谢意。 舅羚也薅游家人，德髓豹蓬解藕支持使我能够在学校专心囊，簸我的学蝗。 熬鑫銮疆鑫堂瑟圭 耋绽亟毫l l 一一寨 雩l 害 近些年来，攫我国随着计算机联锁粼缆发展越来越成熟，其程攀立占行车安全 控镪鏖薅孛掰蠢戆逮重龟憨泉送夫。交予计葬羲联锻聚统在嚣铁貉季亍车安全整截 瀚过程中需聚谶行频繁静数据交换，因弼计算视网缭的数据通信x 雩于计算丰凡联镞 骶统是很重要的一部分。黧中通信的实时性和可靠性遐通信过程巾的重要性熊揩 瓠。 本漂题设计黥琢形弼囊要蹩隽了勰决计算褫联镀系统在逶藩过程孛酶数攥邋 储实时性问聪筒设计的专用计算机联锁獠统数据通信网。由于铁路行车控制的特 殊性和重要性，所以数据馋输的实对性怒很重要豹，龆确保正确的控制命令熊够 及游灌骥建发送娶各个懿藤控麓设冬。剩鹰霹络骜籀羚结褥帮蠡定义羹鲼结稳， 戳及低层的觯a 饿电路逻耩设计，设计蹦数据通信墒髑固定、误硒率低及通信遮 縻快的计算机联锁专用网络。 魏 塞銮邀盍翌燧 圭警 焦盈塞 筮麓 第l 章综述 1 1计算机联锁系统的介绍 1 1 。王计篝枕联锁系统凝述 车站联锁控制系统是率站信号的基础设备，在计黧机联锁系统开发之耵是麟 爹蠢线逻辑戆继邀联镂装爨。牲会在发聪，技寒在邀步，毫子技叁秘诗算掇鼓零 的不断发展，场信息技术犬革命正在饿赛范围内迅速展开。隧辫计算机技术的 发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，率站信号联锁安全技术也限 谨不龌地更薪、发展。1 9 7 8 年世界上第一个计算机联锁系统在瑞典鼯德堡闯趱， 隧螽获8 0 年代嫠各国竞秘开发研究诗冀梳联锁，并联德了显著黥成绩，9 0q l ： 脊不少国家开始大面积推广计算机联锁系统。如日本、英国已制定技术政策，不 辫发展继电联锁，而由计算机联锁取代。1 9 8 4 年中国铁路开发出第一台计算机联 镁，魏嚣取褥遮逮逶震。截至2 5 年底，据孛国铁逶郝绞诗，孛国瓣家铁路镬震谤 算机联锁的车站已有1 2 4 7 个。 计算机联锁系统由硬件和软件构成。硬件包括联锁计算机( 巍成联锁功能籼 显示功能) 、彩色监视器、诗算机联锁专耀电源羼以及现场痿号枧、转辙枫、轨道 嚷貉等室矫竣镛。软律是蜜糯迸路、信譬祝帮遭贫稳驻裁约的核心部分，整两部 分组成：一是参与联锁运算的车站数据；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能 的应用程序。率站数据库镪括车站赋值袭、车站联锁袭、按钮进路袭、车站摄示 数攥等。应溪疆彦由多令纛廖模块缓袋，郄系统警璞程j 事模块、瓣镑孛薮警壤程 序模块、表示信息采集及倍息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选 路及转岔程序模块、信号歼放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显牙专程 膨模块等。 计算机联锁盼操作方法鸟继电联镁稠似，操作人员办理遴路懿，只需先按避 路始端钮，再按进路终端镪即可完成。此时计算机就执行操作输入程序和联锁处 理程序。根据输入的按钮代码，从进路矩阵中找出棚废的进路，然后检查是否树 会选路条终，必骞竞垒灌楚逸鼹条终螽，程彦蠢能转入选路部分。之磊，先捡粪 对应道岔是否程规定位霉，稃将需要变换位置的道岔转换位置，接着锁闭进路。 计算机联锁系统与继电联锁相比的优越性主要有以下几方面； ( 1 ) 髂毅小、可靠性麓，可实现无维修和少维修。 ( 2 ) 计辣梳联锁系绕功能更加完善。继电联锬设备，如我国广泛应用的6 5 0 2 2 熬塞奎疆太空瑟圭黧燕 鎏 塞 鉴 麓 嘏气襄孛联皴系统，受站场形邀路网终朦次和结构、继电器数量以及题络线静多 豢等蔽锈，在藤麓及臻筵扩鼹方蚕蟓受到限懿。藤上述隈，计算辊联镁系绞往 禚通过少量的硬件和软件开缴即可解决。 ( 3 ) 计辣机联锁系统的信息量大为事富，利用器种网络手段，埘方便地与行 牵调度蓿簿鬃统、裂车控翎等系统鬟弱，提貘及交换各耱售惠，以使工嫠穆调顺 畅。 ( 4 ) 计算机联锁系统翳平利用自诊断，自检测功能及远距离联网，实现远糕 诊糖。 ( 5 ) 蘸黄大攫蒺集藏跑鼹懿发震，诤葬襁联镇蓉绞楚投资将越蓉越 豪，与蕊 电联锁相比将髓占优势。 l 。熏2 毒算辘联锁系绫瓣结构 计算机联锁系统由于控制规模、功能的完备程度、经济因素、技术实现以殷 拽零背景鞠掰吏鹜景熬不掰，嚣毒多秘体系维稳。 l 葶模块继梅 当系统的功能比较简牌时才可以使朋这种结构。单模块结构需要有一个或几 个串杼数据按搿，以便与其絮系统，如调度集中、微机监测等相联系。 2 多蒺块缝襁 就国内外现有的计算梳联锁系统来糟，大多是多模块结构，穗各模块的功熊 殷模块之间的联系是不尽糊间的。就进路控制的层次丽论，可分为操作表示滕、 载镬运算壤帮执嚣瑟。这墼掰谖静撬器撵是据联锬辘与各令整狡对象之瓤豹控制 宠鼹这一震。对应着这兰令屡次，裙嶷镳霹峦三耱徽枫：操箨表示橇、联锁撬瑷 及控制器来承擐各层的任务。 ( 1 ) 操作凝示枧 撵终表示辍_ 耋要往务楚接收寒謇教淡套、键盘袋鬣鼯器等翡搽谗簸天，蓑明撩 作输入能否构成有效的输入命令，并将操作命令转化成约定的格式，由串行翻传 邀给联锁机。撮外，接收来自联锁微机的表示信息，将它们转换成解幕显示器溅 控麓台缒够羧受熬赣式，溉然攥终表承檄麓凄麓霆传送窝生裁操挥念令窝表示缮 惑瓣，所敬燕寄的系统串德褥它俸爻联镄辊与调度纂串静串阕联系络祷。 采用了操作表示机，w 以提供丰富的农示信息，减轻联锁机的工作量，使联锁 帆能承担更多的其它功能。有了操作袭瀑枫可使联锁枫的硬件终擒标准亿，即联 谈援嚣要一个簿嚣接西与搽律表嚣鬟联系藏霹菇了，蕊不霞蚕译多势嚣鹣捺搀瓣 入和表示输 妊接口。当车站规模较大时，采用操作表示机也是经济的。 3 薹蠡塞童撬太鍪运圭。黧焦盐塞鉴浚 操作表示钒惩处理豹绩惑不涉及到弦攀安全，所以不要求该徽帆熙有故蹲安全 麓戆，毽它整颁十分可靠君麓保证袋貘系统蕞零工 鏊。秀魏，一般采雳冗余撤辍 结构。 ( 2 ) 联锁机 簸谈程是联镀系统串煞梭，罄势。联锁辊与撬行瑟耱鼗系煮嚣释方霞。一 魑专线方式，即对应每一鼗控对象都有专门的控裁命令输出日帮状态信息输入懿 栩澍应。或者说，基本上僚留了电气集中联锁系统的道贫和信号机的控制电路。 鼹秘是总线方彗：。这种努式的特点是把意羚豹整控对象按它们黔避理经罨划分 海菪予器，瓷爵戆霆一个帮嗷戆设备翅分淹一嚣，辩予每一露象潞，在箕瓣避浚 黢个由微机构成的现场控制器，由它作中介，实现联锁机与j | 螽撩对象之间的蛾 臻。在这神情溅下，联锁机岛控制器之间戡串行数据传输方式交换数据，可以节 省联系线路魏鼗麓，套囊乎提塞系统豹安全程窝霹嘉惶。 ( 3 ) 控制秣 设置控制器是为了节省干线电缆的赞用。控制器设髅于对象群附近，它与胼辖 备黠象之阕弱专线联系；羧铡器与对象群越近，越节霉专线毫缆的妖整。这不仅 富稠子节省京缆，瑟显有秘予壤多毫凌芯线之鬻靛枣蠢干扰。 控制器是控制命令和状怨信息的转送站，它接收来自联锁机的羧制码，经过变 换形成控制命令以驱动褶艘的控制电路# 它又接收搬按对象的状悫信息，经过编 羁在簧送嚣联谈筑。控涮嚣黢苓受离联铰楚理蓉务，僵它甄憝理翡蔷塞均麓子 涉及安全的信崽，因此，它不仅应十分w 靠，而且威热有故障一安念性能。控蒂器 本身发生故障时也应自动的通知联锁机，以便及时进行处理。 在多模块绫橡戆谤黧橇联锬系统孛，联镁极与捺溯嚣之翅鲍联蓉方式有黧燮 黼联系方式及慧线褥联系方式等。 l ，羔+ 3计冀枕联锁系统的性链娶嫩分析 ( 1 ) 计鞯机联锁系统的基本结构由于计算枫联锁系统的练含性能远远髓避 继电联锁系统，因此车站联锁系统由继电装置向计瓣机联锁系统转化已成为一种 举霹遂转熬戆势。具葵来说诗葬爨袋缓系统魏霞势_ 象鬟豪瑷在逶羹雩性、安全缆、 萄靠佳、霹维护经及性价魄蒋若干方面。诗算辊联镶系统是裁掰瓣静已有夔工强 控制计算机，研制一套专用的硬件与软件系统实现储号、进路与道徐问的联锁关 系，因此它安艨上是一个满足故障安全售号原则黥联锁逻辑遮尊系统，议辩 飘褒系统孛豹像惩是将掭耀鑫令与囊繇备释辕天懿袭黎蔫塞读入，秀鼹蕤谤算穰 内部状态等条件进行逻辑运算，判断麟输出控制信患歪执行机构，实现多变撬数 4 蒸塞窆，獯 盍茔瑟圭 黧一筮 盈塞夔崖 譬辍入襄多变凝数字输出这样一个复杂的变换。 ( 2 ) 实辩经要求联镄系统必囊蚕失澈魏蘧采集劐输入交羹鹩交往猿嚣，及 时刷新站场各擞袭示信息，及时输出道静和信号的控制命令，而鼠对涉及安金的 控制命令必须以县有故障安全特征的形式输出。 ( 3 ) 霹靠瞧与教障安全毪黎弩联镆系统惫张实爵控制系统，它磐须 惩离可靠酶，遴常继电联锁系统在采取颟游性维护捺施的前提下英m 糟f ( 故障擎 均间隔时间) w 达1 3 1 0 5 h 【2 】( 约1 5 年) ，采用工妣级的控制计辫机与容错技术 宠全霹以达裂并怒出这一攒栎。具体来说，对计算枫联锁系统两骞必须织决二个 囊饕超题。系绕内痿意筵暹懿可靠经与安全往：签予王邂诗算瓤鑫身不兵备故障 安全特性，因此系统内传递的信息也不具备安全性，受各种干扰、辐射以及 锫类故障的影响，信息畸变在所难免，从而造戒逻辑邋算错误面w 能引发危险侧 翁融。系统蠹僚惑交换及逻辫运算獒交全链：藏联锁程枣恧富，嚣谂鬟嚣诱试方 法多么严密魏缀难排除新裔隐含的软佟满湔，这就要求必须雩| 入避诺及容错梳涮 使故障形成的熊险侧运算绺粜输出的概察达到规定的鞭求。 ( 4 ) 结掇模块毽与栋壤纯铁魏站场翡攫摸与撵渡蔫求不尽棚潮，因磊无论 燕嫒释还是软锫都必须其京模块往结稳特征，硬释模块纯、较箨真形实现程露， 数据的有效分离。 ，其余是麸蓼熹。嚣为簿令辱溺葵备蔷 自豹主节点，所戮可戳避免鞫为主节点敞障面造成静敞髓络通信瘫痪，增魏了蹲 络的冗余。如节点3 与节点2 之间的两条通信信道都损坏，则两个环路的通储都 巾龌。北对带点3 以及在熊辩针数据转输蠢囱上蕴予餐点3 以蜃麴网络上豹萤点 都褥接姨不裂数攒，节轰2 黻爱在遵霹赞数箨传臻方海主谴予节点2 爨磊懿瓣终 上的节点都将接收不到数掰。此时，在定时器计时达剥8 m s 秒厢，顺时针方向上 带点3 升级为生节点，逆射钟方向上节点2 升级为主带点。 颓露搴 数据簧臻方窝爵，秀缀主警焘3 发送一列瞧空蘸缝或瀚数器翼秘终上， 数据沿着顺时钟方向传输，依次传递缭节点4 、5 。黼w l 、m 到联始主节点 ，露融 艨始主节点1 在自己的发送阁期中发送给节点2 。如嘲1 所示，d j 升级t 节点3 拢 遴数撰经过中鞠备今萤点剩原始主节轰l ，原始主蒂焱l 接狡数攒并搿姥在存豫嚣 枣。原始主蒂患+ l 在每次窆溺等待后将空添状态存褥器孛静数蠢发送雾霹终上丧， 依次传递到节点2 。当网络中出现故障时，网络中不溅故障影响的带点继续按照原 裳的方式正常工作，原始主带点仍然发起数据列。原来的整个网络分成了两段：( 1 ) 蠹藤戆圭蕊纛l 蠲萤熹2 ；( 2 ) 蠹拜缓童节点3 笺节点i 黪续羲鲻。在2 ，3 谚点 取网断的情况下，逆时针传输方向上节点3 无法发送数据给节点2 ，但通过上述顺 时针方向的数搬循环可以能节点2 正常缀收节点3 发遴来的数据。 遂辩铮数据传输方翔瓣，努级主节巍2 发送一剃由窆鲮组藏鲍数据裂瓣终上， 数爨漆羞逆辩锋方彝餐筏，链递绘节赢l 褥爨骧始主带点m ，然矮漱蹲臻聿节点m 靛送数据依次传递给节点m + l 、m 2 4 、3 。如图l 所示，升级主节点2 发邋数 据经过中间备个节点到原娥燕节点m ，艨始主节点m 接收数据并存储在存储器中。 嚣始主苇熹m 农每凌窒篱等特嚣蒋空随状态存蘸器孛懿数蹇袭送剿瓣终上去，靛 次传递蓟节点3 。当丽络中裔敞障时，网络中不受故障影响的节点继续j 下常工催， l 毒 魏塞塞鎏态翌亟纛璧莲筮滚瑟瑟壁鲮薹霞瑟爨 骧戆主节点仍然发起数据列。琢亲戆整个嬲络分戒了掰部分： 在发送数提峻号孵，先将其与变节点中发送寄 存器律逮鞍，蠢藿是否巍该赖发送数藏；( 3 ) 发送鼹络盼获蠢霞i 、主节蠢匏黔 ( 正常情况下怒原始主节点，故障情况下建升级主节靡) 和i d 梭骏位、网络状绺 i 庭銮壅纛翌亟耋囊垒逾塞鬻丝鐾照l ：煎鍪墨 饿2 ；( 4 ) 魏暴该帧号符合燕麓点发送数据鲍要求，则将存谴寄存嚣巾豹数据填窥 到瘸户数器嚣溺露努段孬3 2 谴e r e 覆验，发送宪数撂螽接着发送c r e 较验餐： ( 5 ) 发送延时位2 。 2 ，| ，2圭带燕毂数黎 ( 1 ) 主节点接收数据帧的同步头，比较采样结果是否与寄存器中的相同，如 果誉胡弱，则不接收该蠛，露则接收顿号；( 2 ) 接牧并校验帧号，魄较接收搿存 器审静蒙攥，翔粟该鲮是发送给主节纛瓣粼存筵该赖数据莠避录该姣号，否赋只 存储数据不做记录；( 3 ) 接收状态位和带点i d 并且发送给c p u ；( 4 ) 如果数掘越 发送给主节点的，则在接收用户数据的同时作c r c 验证，如果j 下确，则记录陔帧， 釜粼不记录。 2 4 3从带点发数据 在滚下怒理过程孛，弱辩将接收到瓣数据立裁转殷窭去，舔户数摇区及以莲 的数据接收不转发。( 1 ) 从带点接收同步热，同步时钟，若不能同步，则不动作。 衙则接收帧号# ( 2 ) 接收帧号校验并褒器发送寄存器中的数据，如果该帧号符食 发送黪条箨，粼产生发送嵇母，否瓣不动俸：( 3 ) 接收袄惫茬藉繁患l d 号，并赣 发送给c p u ；( 4 ) 如果向该帧发送数据，姗将发送襻储器中的数獭填充蓟帧静用 户数据区，同时作c r c 校验并将结果蠛究到3 2 位c r c 校验。 2 。霹4 献繁点毂数蠢 在以下处理过程中，嗣泔将接收到的数据立刻转发出去。( 1 ) 从节点接收间 步美，嚣多黪钝，若不爱强步，黧零韵律，委黠接彀帻号；f 2 黪瞧萤譬盼黔刘 森肴接收寄存嚣中的数据，如采该帧符合接收的条件，财产生接收信号，否则不 幼作；( 3 ) 接收状态位和节点d 号，并发送给c p u ；( 4 ) 如果接收该帧的数据。 樊将接莰裂熬数器莓赣弱攘皎莓赣嚣孛，势基箨r c 校验，毙较结柒，羞c r c 校骏正确蜃| l 记录该鲮号，答嬲不记录。 上述环彤嘲的工作原瑕和数据帧的格式是经过方凝讨论以及谯电路设计、忻 凝的过程孛不黻修改褥出黝，保证了网络上豹节点按照预想豹方忒进行数据交换。 舅努，数蠢簧稔戆诿羁率瓣予藏终数掇邋信寒谨氇逶缀重要蘸，没有足够鬣豹谈 码率就很难保障数据传输的准确性，为此，针对环形嗣通信中对于数据通信的参 熬塞窑鋈叁堂亟垒燮焦鎏塞殛显毽熬圣茳运毽 数装求，我选择了在环形刚通信过程中的捡、纠错方法，并且对谯数据通信中使 糟这种差链控蒂l 法使数据浚筠率毙够这爨预定蓬逶露了瑾论上懿舔溺。 2 5小结 本章提蹬了环形网的掭扑结构图。并在此基础上解释了环形瞒的工作原瑗， 农网络j 下常情况下的通信和在网络故障情况下的通信。同时提出了环形网的网络 遴信帧的结构以及节点的工俘方式。节患的工柞方式甑括：( 1 ) 主节点发数掘；( 2 ) 熏带熹收数撂；( 3 ) 麸节纛发数据：( 4 ) 获节点毅数撵。 热嘉塞蕉叁翌嚣圭鐾燕j 幺塞墅壅睡照蓬鲞篷裁爨麦蓬整鼹 第3 章环形瘸懿蓑错控裁及方法证明 为了解决环形网数据俺输中的误码率的问题，我们可以在数搦遴信当中引入 逶当鹃差罐接潮法宋酶鬣浚羁搴。 3 1差错控制法概述 差锩控裁是在鼗据遥臻过程孛篷茨蠛娥绣歪差疆，凳差错隈涮蠢爨霹麓夺融 允许范围内的技术和方法。 信号在物糕信道中传输时，线路本捞f 权器特性逡成的随机噪声、信号幅度的 衰减、壤辜襄穗健懿靖变、邀器傣号在线路上产玺爱瓣逵纛戆嚣鬻效应、裰豁线 路简的串扰以殿各种外界闲索( 如大气中的闪电、歼关的跳火、外界强电流磁炀 的变化、电源的波动等) 都按造成信号的失真。在数攥通信中，将会使接收端收 戮鹃二进截数经秘发送端安舔发送懿二遴翻数霞不一致，麸纛造娥出一拶变域- 一l “ 藏蠢“l ”变成o ，翳差锤。 传输中的麓错都是由噪声引起的。嗓声有两大激，类是倍邋固有的、持续 存在的随机热蝶膨；另一兴是出外界特蹴豹短暂原因所造成豹冲裔蠛声。 燕礤声零 趣黪差蠢豫为髓橇差锩巍弓l 起翦菜斑璐元鹭差露趸孤立戆，与舔籍 褥元没有关系。它导致的随枫错通常较少。 冲击噪声黛震发状，渤熊引起的差锚称为突发错。冲击噪声幅度可能相当大， 涎法靠疆裹禳度浓避免跨蠢嗓声造戎弱整镑，它是键徐年产生差锩熬主要藜爨。 ；串惫嗓声虽然持续对阕较斑，毽在一定的数据速率条捧下，仍然会影嫡委一窜磁 篼。 就噪声弓l 发差错豹统计嫂终丽言，偿遂可分为髓桃差错信道翻突发差错信道。 对苓露类羹戆信遂采霆不鞠的差锩控裁技术。差镑靛铡方法鬻耀豹裔漩下三释： ( 1 ) 反馈藏发法：反馈熏发方式在靛送端发送枪锚码，接收褐组通过译码器 枕测接收码缀戆否符合编粥规律，从而判决该码是磷稃在传输差锩。若码组有错， 簧运舞发送黎将该羁组垂发次。爱谈鬟发懿霞点燕编译羁设备越肇，在咒佘凌 一样的馕蕊下，检错码静稔错能力院翱错能力高的多，因丽可戳大太降低系统懿 误码率。反馈徽发的缺点熙徽传输信息的连贯性和寅时性较差。 ( 2 ) 翦商纠错法：翦肉纠错方式把倍息在发送端经纠错编码嚣送入信道，接 渡臻逶过馥镶译筠鑫霭魏燕抟羧孛戆繁镑。薄囊载错煞优点是燹霰反商翁送，缝 时小、实时能好。缺点是译码设备复杂，为了获得较好的纠错健熊，必须插入较 1 9 熬鑫銮遵轰警亟圭翌斑竣塞噩噩强麓差鳢篷劐叠左羹堑瓣 多的校验元丽鬈敬码率降低。 ( 3 ) 淹会矧德法：滠会缓错法是爱镶重茇零蘩囱绸镑匏结合，发送漆发送的 码兼有检错和纠错两种能力。混合纠错方式的性能和优缺点介于反馈重发和前向 纠错之间。 3 2环形网通信中的蒺错控制分析 根据上述各种差错控制方法的特点，所以我们剩髑圈馈重发的方法来降低环 形溺透信孛兹数裾误玛率。麓子西续重袋法柬说误磷豹检测能力爱捷裔误筠酶籍 锚能力、降低数据传输误码率的重要指标，因而对予阐馈重发方式最重叟的匙怎 样提高系统的谈码检测能力。因为循环冗余编码( c r c ) 具有很高的误码检锚能 力，菝广泛豹疯耀手数摇黉蝰中熬犊检验，瑗班我餐攀l 爝c r 撮囊鹜凌重发懿诶 粥检错能力。糊时利用数据循环重发进行纠错，便可脊效地降低环形网数据佟输 中的误码率。 其俸势耩翔下： 根据文献中c r c 3 2 能校验的错误： 1 所有奇数个错谈； 2 强鸯小子或等予1 隼令豹隧辍镑误； 3 所脊长度小于躐等于3 2 的单个突发错误： 4 以1 2 3 3 的概率检出长度为3 3 的单个突发错误； 5以卜一2 3 2 豹撅率捻出长度大警3 3 豹单个突发错误： 6 搿有长度小予或等于2 的两个突发错误； 设数据的传输方向是顺时针，传输的码字为( n 、k ) ，比特传输锚误的概率趋l ， l 是主节点，幽l 开始发送数据，该数据谯环上循环一周回到1 ，系统如2 1 2 一图l 所 零： 3 2 1当l 一2 时 l 、设有随橇信道产生的误码，刚藏时误码率p l ； 传输码字企部正确的概率( 1 一p ) “，至少有一个错误发生的概率是 l 一( 1 一p ) o 。根据上述3 2 中c r c 3 2 检错范围中的第2 条有公式( 1 ) ： p ( 1 ) = c l 聃4 ( 1 一p ) 一夺为误玛数，显1 5 i 垮( 1 ， 其中p ( 1 ) 怒不能被检测出来的错误的殿大值。当p 较小时意味潜每个码字中不 2 0 蕊蠢塞垂态鍪垂圭鲎燕途奎。要錾壁麓麓壁篷裁爨壹羹鎏魏 禽嚣或含寡嘏少戆赞号链谈，也就是说，凌不藐捡测出采豹错误中避翥可能出蠛 懿誉正臻餐号数爨| - 5 。瓣德谟霉率兹黪式霉骧近馥梵公式基： p 1 坤( 1 产l 融l + e 1 气p 珏( 2 1 2 、设有瓷发信道产生的单个突发镄谡，则此时的、谍码率p 2 ： 蠹予突袭镶滚夔发皇与发送或接莰数缮靛续焘整懿是无关熬虽穗要鎏立，继 禽上述3 2 孛e r a 一3 2 捡镣髓鼙孛匏黎3 、4 、5 条辩遂，在节点2 接收基惑鼹， 徽嫩突发错误并且错误的长度大于或等乎3 3 ，则检测不到错误的概率是2 0 2 ，敞 谈褐率挖为溉+ 2 耗。细l 游，误鹦辜黢穴2 3 2 。结念辍土3 2 ，l 巾l 、2 所述，剁 霄公式( 3 x h 蕾a x ( p l 、耽) 婶( 1 h 孵 ( 3 ) 北i l 章公式( 3 ) 中p 1 ) m a x 就燎牲1 专2 通傣过程中在最不制条件下的设码率。 3 2 。2鋈2 3 时 l 、爱骞髓辍楼道产生豹罐误，剽魏溅戆误妈搴1 在这蚤我爨缓凌 毒2 赞输逶茬孛产童谟薅个蘩犬予域等于l s 懿援搴努舞幂 溅，所以2 专3 的过程中，嘲三部分组成谶码个数大予战等于1 5 的概率。a 、1 啼2 馋输过程中不畿的且误码个数大子或等于1 5 的概率，公式形式网4 ，2 。i 中公式l1 ) ： b 、篷台袁l p ) 4 羲鬣零鋈孛，萁裁零戆公式： p ( 2 ) = ( 1 p ) “e | n 扩( 1 一p ”( i 为误褥羧，基1 5 i 螂鳓 o 、设1 专2 传输过程中的供褐个数是i ( 1 i 1 4 ) 的概率全部转成误码个数大于 竣等芎二| 5 翁辍率，其撅枣公式： p ( 3 = ( 矗p ( 1 一p “ f ， 设码个数大予娥等于1 5 的 怫【举公式： p 张印( 1 ) + 薹 ( 2 ) + p ( 3 ) 鼍卜一( i p ) 4 渺( 1 一p ) “拦c 1 。 p l ( 1 一p ) “1 5 i 鸯濑 瓣以最大误弱窜可近似为i l = 1 5 ，n ( ( 1 ( 1 一p ) 。1 ) 十( 1 一p ) “十c p ”( 1 一p ) ”仔)( 7 ) 2 、设2 专3 游，骞突发偿遵产生魏攀令突菱镑浚，粼遵簿误裂攀爹2 ：弱罐。 溱3 2 。l 孛萄辩其诶褥搴蕊2 龆。襄毒轰疰a x ( p | 、p ) = p 器舔，p 嚣祗燕凌 ： 峥3 通信过獠中在最坏情撇f 的误码辩。 3 。2 。3 萋童q 靖 熬蠹窑鋈塞鬟嚣圭警您途