1、建筑智能化系统建筑智能化系统学习目的：学习目的：了解建筑智能化系统的了解建筑智能化系统的基本概念基本概念 了解了解建筑智能化系统建筑智能化系统的的结构和功能结构和功能 第1章 绪论 智能建筑是现代建筑技术与计算机网络技术、通信技术、智能建筑是现代建筑技术与计算机网络技术、通信技术、控制技术、传感器技术、管理技术等有机结合的产物控制技术、传感器技术、管理技术等有机结合的产物。美国智能建筑学会对于智能建筑的定义如下：美国智能建筑学会对于智能建筑的定义如下：智能建筑是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全智能建筑是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合，进行优化，为用户提供一个高效率与高舒适性
2、，而面综合，进行优化，为用户提供一个高效率与高舒适性，而且具有经济效益的建筑环境。且具有经济效益的建筑环境。我国学术界对于智能建筑的定义如下：我国学术界对于智能建筑的定义如下：智能建筑是以建筑为平台，兼备信息设施系统、信息化智能建筑是以建筑为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统，集结构、系统、服务、管理应用系统、建筑设备管理系统，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。环保、健康的建筑环境。1.1 智能智能建筑建筑的定义的定义 1.2智能建筑系统的构成与功能智能
3、建筑系统的构成与功能 智能建筑的主要表现形式一般可分为三种，即智能智能建筑的主要表现形式一般可分为三种，即智能大厦、智能住宅和智能住宅区。大厦、智能住宅和智能住宅区。国际智能建筑领域将智能建筑系统结构描述为三个国际智能建筑领域将智能建筑系统结构描述为三个子系统，即建筑设备自动化系统子系统，即建筑设备自动化系统BAS（Building Automation System）、建筑通信网络子系统）、建筑通信网络子系统CAS（Communication Automation System）和办公自动化）和办公自动化系统系统OAS（Office Automation System）。）。我国把建筑设备自
4、动化系统细分为三个子系统，即我国把建筑设备自动化系统细分为三个子系统，即楼宇设备控制子系统、安全防范子系统和消防自动化子楼宇设备控制子系统、安全防范子系统和消防自动化子系统。系统。1.2 智能建筑系统的构成与功能智能建筑系统的构成与功能 智能建筑子系统间组成关系智能建筑子系统间组成关系 1.3 智能建筑系统的集成智能建筑系统的集成 建筑智能化系统的关键技术是系统集成技术建筑智能化系统的关键技术是系统集成技术。要求系统。要求系统集成能够满足信息共享和交换要求，集成能够满足信息共享和交换要求，系统集成不是简单的系统集成不是简单的“一一体化体化”概念概念；系统集成功能应针对建筑物的管理要求，集成功；
5、系统集成功能应针对建筑物的管理要求，集成功能应在子系统功能实现的基础上实现；系统集成能够解决不同能应在子系统功能实现的基础上实现；系统集成能够解决不同系统之间的互连技术问题。系统之间的互连技术问题。两个基本条件两个基本条件：即各个系统之间可以相互有效地通讯；各：即各个系统之间可以相互有效地通讯；各个系统之间可以充分实现共享数据。个系统之间可以充分实现共享数据。新的要求新的要求：如要求采用客户机：如要求采用客户机/服务器和浏览器服务器和浏览器/服务器网服务器网络模式；要求客户机端用户功能可任意规定；要求各系统可以络模式；要求客户机端用户功能可任意规定；要求各系统可以实现有机联动等。实现有机联动等
6、。1.4 智能建筑技术的发展趋势智能建筑技术的发展趋势 首先，充分体现出以人为本的建设理念，强调人与建筑智首先，充分体现出以人为本的建设理念，强调人与建筑智能化系统的和谐；能化系统的和谐；其次，基于可持续发展的建设模式，实现建筑智能化系统其次，基于可持续发展的建设模式，实现建筑智能化系统良好的性能价格比，使系统具有良好的可扩充性、开放性和良好的性能价格比，使系统具有良好的可扩充性、开放性和冗余性等特点；冗余性等特点；第三，充分体现绿色建筑的理念，实现建筑智能化技术与第三，充分体现绿色建筑的理念，实现建筑智能化技术与自然环境的有机结合；自然环境的有机结合；第四，通过系统先进的控制与管理技术实现建
7、筑物的高效第四，通过系统先进的控制与管理技术实现建筑物的高效节能，提高建筑系统的运行效率；节能，提高建筑系统的运行效率；第五，有机地引入现代信息技术，实现智能建筑系统控制第五，有机地引入现代信息技术，实现智能建筑系统控制与管理的数字化、网络化、智能化与集成化；与管理的数字化、网络化、智能化与集成化；最后，由于无线网络技术的特点，使得其在建筑智能化系最后，由于无线网络技术的特点，使得其在建筑智能化系统领域得到了广泛应用，采用无线网络技术替代有线网络技统领域得到了广泛应用，采用无线网络技术替代有线网络技术受到人们的广泛关注，并显示出良好的发展势头。术受到人们的广泛关注，并显示出良好的发展势头。思考
8、题：思考题：1.简述建筑智能化系统的构成？2.智能建筑系统的主要功能有那些？3.如何理解智能建筑系统集成？第1章 绪论 第第2章章 办公自动化系统办公自动化系统 办公自动化系统办公自动化系统OAS(Office Automation System)是智是智能建筑的重要组成部分，是在管理信息系统能建筑的重要组成部分，是在管理信息系统MIS(Management Information System）和决策支持系统）和决策支持系统DSS(Decision Support System)发展基础上兴起的一门综合性发展基础上兴起的一门综合性技术，涉及行为科学、社会科学、管理科学、系统工程学和技术，涉及
9、行为科学、社会科学、管理科学、系统工程学和人机工程学等多种学科，并以计算机、通信、自动化等技术人机工程学等多种学科，并以计算机、通信、自动化等技术为支撑技术。为支撑技术。OAS系统可分为组织机构、办公制度、办公人员、办公系统可分为组织机构、办公制度、办公人员、办公环境、办公信息和办公活动技术手段六个基本要素。环境、办公信息和办公活动技术手段六个基本要素。系统功能结构 2.1.1办公自动化系统的构成办公自动化系统的构成2.1 办公自动化系统的构成及特点办公自动化系统的构成及特点1、办公自动化系统硬件、办公自动化系统硬件 办公自动化系统中的硬件设备按功能和作用主要可分为办公自动化系统中的硬件设备按
10、功能和作用主要可分为计算机、图文处理设备、语音处理设备、图形图像处理设备、计算机、图文处理设备、语音处理设备、图形图像处理设备、信息存储设备、网络通信设备和会议设备等。信息存储设备、网络通信设备和会议设备等。2、办公自动化系统软件、办公自动化系统软件 (1)基本软件基本软件 (2)办公自动化通用软件办公自动化通用软件 (3)办公自动化专用软件办公自动化专用软件2.1 办公自动化系统的构成及特点2.1.2 办公自动化系统的特点办公自动化系统的特点1、办公自动化是一门综合性科学。、办公自动化是一门综合性科学。2、办公自动化是一个人机信息系统，具有信息处理功能。、办公自动化是一个人机信息系统，具有信
11、息处理功能。3、办公自动化是对语音、数据、图像和文字等信息一体化、办公自动化是对语音、数据、图像和文字等信息一体化处理的过程。处理的过程。4、办公自动化的目标是提高办公效率和办公质量，它是产、办公自动化的目标是提高办公效率和办公质量，它是产生更高价值信息的一个辅助手段，办公自动化加速了信息的生更高价值信息的一个辅助手段，办公自动化加速了信息的流通，提高了办公效率和准确性，提高了办公人员的决策质流通，提高了办公效率和准确性，提高了办公人员的决策质量。量。2.2.1办公自动化系统的分类办公自动化系统的分类 根据不同类型的办公室和办公机构，大致可分为三个层根据不同类型的办公室和办公机构，大致可分为三
12、个层次，即事务处理办公自动化系统、管理信息办公自动化系统次，即事务处理办公自动化系统、管理信息办公自动化系统和决策支持办公自动化系统。和决策支持办公自动化系统。2.2 办公自动化系统的分类和功能2.2.2办公自动化系统的主要功能办公自动化系统的主要功能1、文字处理功能、文字处理功能2、数据处理功能、数据处理功能 3、行政管理功能、行政管理功能4、图形图像处理功能、图形图像处理功能5、声音处理功能、声音处理功能6、决策支持功能、决策支持功能7、网络通信功能、网络通信功能第3章 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑的中枢神经系统，包括电话通信自动化系统是智能建筑的中枢神经系统，包括电话通信、计
13、算机网络、卫星电视和闭路电视接收系统，它是实通信、计算机网络、卫星电视和闭路电视接收系统，它是实现建筑物与外界联系，获取信息、感知外部世界、加强信息现建筑物与外界联系，获取信息、感知外部世界、加强信息交流的关键系统。通过该系统中的电话、传真、可视电话、交流的关键系统。通过该系统中的电话、传真、可视电话、计算机等设备，可以实现高速信息传输，可联接多种通信终计算机等设备，可以实现高速信息传输，可联接多种通信终端设备，以确保建筑物内数字、文字、声音、图形、图像和端设备，以确保建筑物内数字、文字、声音、图形、图像和电视信息等信息的高速传输。电视信息等信息的高速传输。3.1通信自动化系统的构成通信自动化
14、系统的构成 智能建筑的通信自动化系统主要有两个功能，一是支智能建筑的通信自动化系统主要有两个功能，一是支持各种形式的通信业务，二是能够集成不同类型的办公自持各种形式的通信业务，二是能够集成不同类型的办公自动化系统和楼宇自动化系统，形成网络并进行统一管理。动化系统和楼宇自动化系统，形成网络并进行统一管理。其系统组成如图所示。其系统组成如图所示。通信自动化系统的组成通信自动化系统的组成 3.1通信自动化系统的构成通信自动化系统的构成1、通信网络、通信网络2、电话通信网、电话通信网3、程控数字用户交换机系统、程控数字用户交换机系统4、语音与传真服务系统、语音与传真服务系统5、数据信息处理系统、数据信
15、息处理系统6、可视图文系统、可视图文系统7、可视电话系统、可视电话系统8、会议电视系统、会议电视系统3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.1综合业务数字网的定义综合业务数字网的定义 综合数字网综合数字网IDN是由数字传输、数字交换和共路信是由数字传输、数字交换和共路信令组成的电话传输网，它的组成结构如图所示令组成的电话传输网，它的组成结构如图所示。IDN系统组成框图 综合业务数字网综合业务数字网ISDN是在是在IDN基础上改进形成的，它把基础上改进形成的，它把电话、电报、传真、数据、图像、计算机等不同源的电信业电话、电报、传真、数据、图像、计算机等不同源的电信
16、业务合并在一个网内进行传送和处理，实现了交换局之间的数务合并在一个网内进行传送和处理，实现了交换局之间的数字化，同时实现用户二级双向数据传输，它是综合数字技术字化，同时实现用户二级双向数据传输，它是综合数字技术和综合电信业务互相结合的电信网络。其组成结构如下图和综合电信业务互相结合的电信网络。其组成结构如下图。3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用ISDN网组成框图网组成框图 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）具有以下特点：）具有以下特点：(1)ISDN是一种可提供多种业务的电信网络。是一种可提供多种业务的电信网络。(2)ISDN是一个开放式网络结构，采用开放
17、系统互连（是一个开放式网络结构，采用开放系统互连（OSI）分层原则，易于网络扩分层原则，易于网络扩展。展。(3)ISDN除具有电路交换外，还具有分组交换和非交换的除具有电路交换外，还具有分组交换和非交换的专线业务。专线业务。3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用(4)ISDN可在网内实现端到端的数字连接，因此，该网络可在网内实现端到端的数字连接，因此，该网络具有综合多种业务的能力。具有综合多种业务的能力。(5)ISDN的用户终端设备和网络组成可以分别开发，网络的用户终端设备和网络组成可以分别开发，网络可用不同方式向用户提供各种业务。可用不同方式向用户提供各种业务。(6
18、)ISDN网络具有数字信号的优点，其可靠性高网络具有数字信号的优点，其可靠性高,差错和流差错和流量可以控制量可以控制,并且容易实施系统加密。并且容易实施系统加密。(7)在一条用户线上提供各种通信业务，例如电话、数据、在一条用户线上提供各种通信业务，例如电话、数据、可视图文、可视电话、传真机、电子信箱、会议电视和语可视图文、可视电话、传真机、电子信箱、会议电视和语音服务等。音服务等。3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.2 ISDN网络组成及功能网络组成及功能 1、ISDN网络组成网络组成（1）总线结构）总线结构（2）星型结构）星型结构（3）网状结构）网状结构
19、2、ISDN网络功能网络功能ISDN体系结构与功能体系结构与功能（1）电路交换功能）电路交换功能（2）分组交换功能）分组交换功能（3）专线功能）专线功能（4）共路信令功能）共路信令功能3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.3 ISDN用户用户/网络接口网络接口 1、用户、用户/网络接口网络接口（1）接口具有通用性：接口具有通用性：（2）可扩展多个终端：）可扩展多个终端：（3）终端具有可移动性）终端具有可移动性2、ISDN用户接入参考点配置用户接入参考点配置 ISDN用户接入网络参考点配置图用户接入网络参考点配置图（1）终端设备）终端设备（2）网络终端设备）网络
20、终端设备（3）终端适配器）终端适配器（4）线路终端设备）线路终端设备3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.4 ISDN的应用的应用1、数字电话、数字电话2、可视图文、可视图文3、传真、传真4、会议电视、会议电视5、高速接入互联网、高速接入互联网3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.5 宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网(B-ISTN)1、综合业务数字网是在电话数字网的基础上发展起来的电、综合业务数字网是在电话数字网的基础上发展起来的电信网，该网络能够提供用户间端对端的数字连接，并同时信网，该网络能够提供用户间端对端的数字连接
21、，并同时承担电话和多种非话业务。其主要特点是：以一对用户线承担电话和多种非话业务。其主要特点是：以一对用户线为用户提供可供电话、传真、数据图像和电视广播等多种为用户提供可供电话、传真、数据图像和电视广播等多种业务终端复用的多条通道，实现双向数字复用，可降低成业务终端复用的多条通道，实现双向数字复用，可降低成本。本。综合业务数字网根据所传输和交换的频带宽度可分为综合业务数字网根据所传输和交换的频带宽度可分为窄带综合业务数字网和宽带综合业务数字网。窄带综合业务数字网和宽带综合业务数字网。宽带综合业务数字网的传输、交换频带要比窄带综合宽带综合业务数字网的传输、交换频带要比窄带综合业务数字网宽得多，它
22、是一种可支持多种速率、从话音、业务数字网宽得多，它是一种可支持多种速率、从话音、数据到视频业务的综合业务数字网，可以传送高清晰度电数据到视频业务的综合业务数字网，可以传送高清晰度电视、可视电话、视频点播、远程教育、高速数据传输等宽视、可视电话、视频点播、远程教育、高速数据传输等宽带业务。带业务。3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.5 宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网(B-ISTN)2、B-ISDN技术技术 同步转移模式（同步转移模式（STM）是以时分交换和复用为基础的，因此，只适）是以时分交换和复用为基础的，因此，只适用于固定传输速率的连续型业务，主要在
23、窄带用于固定传输速率的连续型业务，主要在窄带ISDN中应用。中应用。异步转移模式（异步转移模式（ATM）是一种快速分组交换、面向分组的转移模式。）是一种快速分组交换、面向分组的转移模式。采用异步时分复用技术，将信息分解和包装在固定长度但较小的信息采用异步时分复用技术，将信息分解和包装在固定长度但较小的信息分组中，从而具有灵活分配带宽和高效复用等特点。这些信息分组称分组中，从而具有灵活分配带宽和高效复用等特点。这些信息分组称为信元，同时，为信元，同时，ATM 中采用了电路交换中面向连接的通信方式，保证中采用了电路交换中面向连接的通信方式，保证了信息的顺序性。了信息的顺序性。3、基本特征、基本特征
24、（1）高速化）高速化（2）数字化）数字化（3）综合化）综合化（4）标准化）标准化3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用3.2.5 宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网(B-ISTN)4、B-ISDN网络结构网络结构（1）第一阶段主要由三个网络组成。）第一阶段主要由三个网络组成。（2）第二阶段是）第二阶段是B-ISDN的协议和用户的协议和用户/网络接口已标准化，网络接口已标准化，光缆进入家庭，光交换技术广泛应用。光缆进入家庭，光交换技术广泛应用。（3）第三阶段是）第三阶段是B-ISDN中引入智能管理网，由智能管理中引入智能管理网，由智能管理网的控制中心管理三个基本网络组
25、。网的控制中心管理三个基本网络组。3.2.6利用通信卫星的利用通信卫星的ISDN1、概述、概述卫星在未来的卫星在未来的ISDN发展中主要有两方面的作用：发展中主要有两方面的作用：（1）ISDN网内提供两点或多点信息运载。网内提供两点或多点信息运载。（2）提供用户）提供用户/网络和网络网络和网络/网络接口时，基于卫星系统可以网络接口时，基于卫星系统可以构成构成ISDN。3.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）及应用）及应用卫星通信的主要弱点是传播时延过长和回声干扰，必须进卫星通信的主要弱点是传播时延过长和回声干扰，必须进行适当处理才能满足行适当处理才能满足ISDN的要求，主要有两个方面
26、：的要求，主要有两个方面：1）建立适合于卫星线路传输的标准与规约。）建立适合于卫星线路传输的标准与规约。2）采用适当的多址与交换方式。）采用适当的多址与交换方式。2、卫星系统在、卫星系统在ISDN中的作用中的作用1）作为）作为ISDN运输网运输网 过渡型或混合型过渡型或混合型 提供专用提供专用ISDN2）利用）利用VSAT系统作为本地网和运输网系统作为本地网和运输网3）提供一端（用户）提供一端（用户用户）用户）ISDN业务业务3.3 电话系统工程电话的工作原理电话的工作原理 3.3.1 概述概述3.3.2 电话工作原理电话工作原理3.3.3 程控交换机程控交换机1、程控交换机的优点、程控交换机
27、的优点（1）技术上的优越性。）技术上的优越性。（2）经济上的优越性。）经济上的优越性。2、程控交换机的类型、程控交换机的类型（1）集中控制方式）集中控制方式（2）分级控制方式）分级控制方式（3）全分散控制方式）全分散控制方式3.3 电话系统工程电话系统工程程控交换机控制方式分类程控交换机控制方式分类 3.3 电话系统工程电话系统工程3.3.4 程控交换机基本构成程控交换机基本构成全分散控制分级控制集中控制控制系统脉码调制脉幅调制时分电子接点金属接点空分话路系统程控交换机程控交换机划分为两大部分：程控交换机划分为两大部分：话路设备和控制设备。话路设话路设备和控制设备。话路设备主要包括各种接口电路
28、备主要包括各种接口电路(如用如用户线接口和中继线接口电路等户线接口和中继线接口电路等)和交换和交换(或接续或接续)网络；在纵横网络；在纵横制交换机系统中，控制设备主制交换机系统中，控制设备主要包括标志器与记发器，而在要包括标志器与记发器，而在程控交换机系统中，控制设备程控交换机系统中，控制设备则为计算机，包括中央处理器则为计算机，包括中央处理器(CPU)、存储器和输入、存储器和输入/输出设输出设备等。备等。1、交换网络、交换网络2、用户电路、用户电路3、出入中继器、出入中继器4、控制设备、控制设备3.3 电话系统工程电话系统工程3.3.5 程控数字交换机程控数字交换机 程控数字交换机系统是采用
29、数字交换技术、计算机通信技程控数字交换机系统是采用数字交换技术、计算机通信技术、信息技术、微电子技术等先进技术，进行系统综合集成的术、信息技术、微电子技术等先进技术，进行系统综合集成的高度模块化结构的集散系统。高度模块化结构的集散系统。1、程控数字交换机的结构、程控数字交换机的结构 数字交换机分为选组级和用户级两部分数字交换机分为选组级和用户级两部分.3.3 电话系统工程电话系统工程2、程控数字交换机用户电路功能、程控数字交换机用户电路功能（1）馈电）馈电（2）过压保护）过压保护（3）振铃）振铃（4）监视）监视（5）编译码和滤波器）编译码和滤波器（6）混合电路）混合电路（7）测试）测试数字交换
30、网络数字交换网络3.3.6 IP电话电话 3.3 电话系统工程电话系统工程 IP电话是按国际互联网协议规定的网络技术开通的电话是按国际互联网协议规定的网络技术开通的电话业务，即通过电话业务，即通过Internet网络进行实时的语音传输服务。网络进行实时的语音传输服务。1、IP电话网络的组成电话网络的组成（1）IP 承载网承载网（2）IP电话网关电话网关（3）网守）网守（4）IP电话网络的管理电话网络的管理 IP电话网络结构电话网络结构 2、系统工作过程、系统工作过程（1）声电转换）声电转换（2）量化采样）量化采样（3）封包）封包（4）传输）传输3.4 视频会议系统视频会议系统3.4.1视频会议
31、系统视频会议系统1、系统组成、系统组成 基于基于 LAN视频会议系统结构视频会议系统结构 视频会议系统配置视频会议系统配置 2、系统技术标准、系统技术标准(1)视频信号视频信号(2)音频信号音频信号(3)数据信号数据信号(4)通信控制信号通信控制信号(5)呼叫信号呼叫信号3、系统特点及功能、系统特点及功能特点特点:会议功能会议功能:白板和应用共享白板和应用共享:会议管理会议管理:聊天工具聊天工具:3.4 视频会议系统视频会议系统3.4.2电视会议系统电视会议系统1、电视会议系统概述、电视会议系统概述 电视会议是采用电视技术通过通信网络召开会议的通信电视会议是采用电视技术通过通信网络召开会议的通
32、信方式。方式。2、电视会议系统组成、电视会议系统组成电视会议系统组成原理电视会议系统组成原理(1)终端设备。终端设备。(2)传输设备。传输设备。(3)传输通道。传输通道。(4)网络管理设备。网络管理设备。3、系统设备功能、系统设备功能图像编码和解码器图像编码和解码器(1)多点控制单元（多点控制单元（MCU）(4)数据模块数据模块(2)声音模块声音模块 (5)控制模块控制模块(3)图像模块图像模块电视会议系统组成原理电视会议系统组成原理 3.4 视频会议系统视频会议系统4、电视会议系统的特点及应用、电视会议系统的特点及应用（1)系统特点系统特点1)广播方式广播方式2)对讲方式对讲方式3)座谈方式
33、座谈方式（2)系统应用系统应用1)防灾指挥会议防灾指挥会议2)行业性调度会议行业性调度会议3)军事领域军事领域4)一般会议一般会议3.5 有线电视系统有线电视系统3.5.1 有线电视系统的组成有线电视系统的组成1、有线电视系统结构、有线电视系统结构有线电视系统由前端系统、传输系统、用户分配系统三个部有线电视系统由前端系统、传输系统、用户分配系统三个部分构成分构成 3.5 有线电视系统有线电视系统2、有线电视的特点、有线电视的特点（1）收视质量得到改善）收视质量得到改善（2）频谱资源得到充分利用）频谱资源得到充分利用（3）提高了卫星电视节目的普及率）提高了卫星电视节目的普及率（4）能够提供交互式
34、的双向服务）能够提供交互式的双向服务（5）能够提供有偿服务）能够提供有偿服务3.5.2有线电视系统设备选择1、放大器、放大器（1）放大器的种类）放大器的种类1）天线放大器）天线放大器2）频道放大器）频道放大器3）宽带放大器）宽带放大器4）干线放大器）干线放大器5）分配放大器）分配放大器6）延长放大器）延长放大器3.5 有线电视系统有线电视系统2、频道变换器、频道变换器（1）频道变换器的种类）频道变换器的种类 频道变换器从工作原理上可分为一次变频和二次变频频道变换器从工作原理上可分为一次变频和二次变频两大类。一次变频指只通过一次频率变化，就直接将原频两大类。一次变频指只通过一次频率变化，就直接将
35、原频道的信号转换到另一频道上。道的信号转换到另一频道上。二次变频是指先将原频道的高频电视信号通过变频方二次变频是指先将原频道的高频电视信号通过变频方式转变到某一特定频率式转变到某一特定频率(称为接口频率称为接口频率)上。上。（2）频道变换器的主要性能参数）频道变换器的主要性能参数.3、电视调制器、电视调制器（1）电视调制器的种类）电视调制器的种类电视调制器从电路组成方式上可分为高频调制方式和中频电视调制器从电路组成方式上可分为高频调制方式和中频调制方式两大类。调制方式两大类。（2）电视调制器的主要性能参数）电视调制器的主要性能参数.3.5 有线电视系统有线电视系统4、导频信号发生器、导频信号发
36、生器（1）导频信号的种类）导频信号的种类（2）导频信号发生器主要性能参数）导频信号发生器主要性能参数5、信号处理器、信号处理器(邻频处理器邻频处理器)3.5.3有线电视宽带网络通信系统有线电视宽带网络通信系统1、HFC技术技术2、有线电视宽带网的频带划分、有线电视宽带网的频带划分(1)低分割（低分割（LOW SPLIT）(2)中分割（中分割（MID SPLIT）(3)高分割（高分割（HIGH SPLIT）监控交互视频服务分组交换服务PCS电讯服务市话服务电讯或数据数据服务55.7511.7517.7523.7529.7532.7540频率/MHz模拟电视与高清晰度电视(通道全网传输）交换数字视
37、频服务（向不同用户传）数据和电讯服务4050450650750频率/MHz图3-26 推荐上下行频率划分图上下行频率划分图上下行频率划分图 3.5 有线电视系统有线电视系统3、有线电视宽带网的特点、有线电视宽带网的特点（1）模拟信号和数字信号并存）模拟信号和数字信号并存（2）频分复用与时分复用并存）频分复用与时分复用并存（3）HFC系统可以扩展系统可以扩展4、有线电视宽带网用户端接入方案、有线电视宽带网用户端接入方案（1）HFC Cable Modem 用户或机顶盒用户用户或机顶盒用户（2）租赁线路（）租赁线路（Lease Line）用户）用户（3）虚拟专用网（）虚拟专用网（VPN）用户）用户
38、（4）分前端（）分前端（Headend）生活区或写字楼小区）生活区或写字楼小区（5）互联平台上的其他网络用户。）互联平台上的其他网络用户。3.5.4 有线电视系统设计有线电视系统设计3.5 有线电视系统有线电视系统1、有线电视系统设计原则、有线电视系统设计原则（1）以传输电视信号为主）以传输电视信号为主（2）频道的选择和数量应根据当地电视广播、调频广播、卫）频道的选择和数量应根据当地电视广播、调频广播、卫星接收传输、自办节目等信号源的状况、发展和经济条件确星接收传输、自办节目等信号源的状况、发展和经济条件确定，应预留定，应预留1-2个频道。个频道。（3）选用的设备、部件和材料应符合国家有关标准
39、和规定，）选用的设备、部件和材料应符合国家有关标准和规定，应满足传输频率的要求。如果为双向传输系统，所用的设备、应满足传输频率的要求。如果为双向传输系统，所用的设备、部件和材料应该具有双向传输功能。部件和材料应该具有双向传输功能。（4）在同一系统中，所有的设备、材料和部件的性能应一致。）在同一系统中，所有的设备、材料和部件的性能应一致。（5）选用的设备和部件的输入、输出标称阻抗、电缆的标称）选用的设备和部件的输入、输出标称阻抗、电缆的标称特性阻抗均应为特性阻抗均应为75。（6）用户终端的数量按照实际需要而定，对于一般办公建筑）用户终端的数量按照实际需要而定，对于一般办公建筑物，可以在物，可以在
40、50-80m2范围内设置一个用户终端，对于商住建筑范围内设置一个用户终端，对于商住建筑物则需要每个房间设置一个终端。物则需要每个房间设置一个终端。3.5 有线电视系统有线电视系统2、有线电视系统设计主要内容、有线电视系统设计主要内容 有线电视系统设计的主要内容包括三个方面：一是相关有线电视系统设计的主要内容包括三个方面：一是相关资料的收集；二是总体技术方案的制定；三是总体技术方案资料的收集；二是总体技术方案的制定；三是总体技术方案的评价。的评价。相关技术资料收集主要包括：相关技术资料收集主要包括：（1）调查空中电视频道和调频频道的情况）调查空中电视频道和调频频道的情况（2）调查卫星传输电视节目
41、和广播电视节目的情况）调查卫星传输电视节目和广播电视节目的情况（3）确定自行播放的节目套数）确定自行播放的节目套数（4）收集当地的环境资料）收集当地的环境资料（5）收集和调查可用于架设电缆和光缆的电线杆或地下管道）收集和调查可用于架设电缆和光缆的电线杆或地下管道情况。情况。总体技术方案的制定主要包括如下内容：总体技术方案的制定主要包括如下内容：（1）前端位置的确定）前端位置的确定（2）传输方案的选择）传输方案的选择（3）用户小区的划分）用户小区的划分3.5 有线电视系统有线电视系统（4）干线走向的确定）干线走向的确定（5）系统指标的分配）系统指标的分配（6）系统电源的配置）系统电源的配置（7）
42、系统费用的预算）系统费用的预算 总体技术方案的评价内容主要包括两个方面：总体技术方案的评价内容主要包括两个方面：（1）方案的技术指标）方案的技术指标（2）经济性能指标）经济性能指标3.5.5 有线电视系统工程设计1、前端部分的工程设计、前端部分的工程设计（1）天线输出电平的计算）天线输出电平的计算（2）前端的组成形式）前端的组成形式3.5 有线电视系统有线电视系统直接混合型前端直接混合型前端前端载噪比计算前端载噪比计算前端非线性失真前端非线性失真频道放大器混合型前端频道放大器混合型前端2）大中型有线电视系统前端的组成形式）大中型有线电视系统前端的组成形式大中型有线电视系统前端大中型有线电视系统
43、前端前端载噪比的计算前端载噪比的计算2、干线传输部分的工程设计、干线传输部分的工程设计（1）确定干线电长度和串接的放大器台数）确定干线电长度和串接的放大器台数（2）合理分配技术指标）合理分配技术指标（3）干线放大器传输电平的计算）干线放大器传输电平的计算1）输入电平的计算）输入电平的计算2）输出电平的计算）输出电平的计算3.5 有线电视系统有线电视系统（4）放大器电平的倾斜方式）放大器电平的倾斜方式1）全倾斜方式）全倾斜方式2）平坦输出方式）平坦输出方式3）半倾斜方式）半倾斜方式（5）干线电平变化的控制）干线电平变化的控制1）温度变化的影响）温度变化的影响2）干线放大器不平度的影响及控制）干线
44、放大器不平度的影响及控制（6）干线放大器的供电）干线放大器的供电（7）分配系统的组成形式）分配系统的组成形式1）分配）分配分配方式分配方式2）分配）分配分支方式分支方式3）分支）分支分支方式分支方式4）串接单元方式）串接单元方式3.5 有线电视系统有线电视系统3、有线电视系统设计实例、有线电视系统设计实例（1）卫星电视系统）卫星电视系统（2）有线电视网）有线电视网1)用户分配。用户分配。2)传输性能。传输性能。3)系统信号来源。系统信号来源。（3）设备选型）设备选型1）邻频调制器采用广播级高频调制器，其工作频率为）邻频调制器采用广播级高频调制器，其工作频率为860MHz。2）系统采用双向干线放
45、大器、延长放大器和分支放大器。）系统采用双向干线放大器、延长放大器和分支放大器。3）为确保有线电视信号传输清晰度，分配网络采用高质量的）为确保有线电视信号传输清晰度，分配网络采用高质量的双向放大器、分支器和分双向放大器、分支器和分配器等设备。配器等设备。4）主干网采用星型结构，使整个系统具有多功能开发潜力，）主干网采用星型结构，使整个系统具有多功能开发潜力，干线部分采用高物理发泡同轴电缆。干线部分采用高物理发泡同轴电缆。卫星与有线电视系统结构 3.6 微波与卫星通信技术微波与卫星通信技术3.6.1微波通信微波通信1、微波通信技术概述、微波通信技术概述（1）微波通信的概念）微波通信的概念 微波通
46、信是用微波作载波传送数字信号，需将基带数字微波通信是用微波作载波传送数字信号，需将基带数字信号对载波进行调制，实现数字信号的频带传输。信号对载波进行调制，实现数字信号的频带传输。（2）微波通信的特点）微波通信的特点1）微波波段的载波工作频率高）微波波段的载波工作频率高(相对短波波段而言相对短波波段而言)，在相对，在相对带宽相同的情况下，其信道的绝对带宽比短波要大得多，因带宽相同的情况下，其信道的绝对带宽比短波要大得多，因而可传送较多的信息量。而可传送较多的信息量。2）由于微波的波长短，所以容易制成高增益天线，天线增）由于微波的波长短，所以容易制成高增益天线，天线增益可达几十分贝。益可达几十分贝
47、。3）天线干扰、工业干扰及太阳黑子的变化，在微波波段基）天线干扰、工业干扰及太阳黑子的变化，在微波波段基本不起作用。本不起作用。3.6 微波与卫星通信技术微波与卫星通信技术4）与有线通信相比，微波中继通信有较大的灵活性。）与有线通信相比，微波中继通信有较大的灵活性。5）在微波波段，电磁波的传播是直线视距的传播方式。要）在微波波段，电磁波的传播是直线视距的传播方式。要进行远距通信，必须采用中继通信方式，即每隔进行远距通信，必须采用中继通信方式，即每隔50km左右设左右设置一个中继站，将前站的信号接收下来，经过放大再向下一置一个中继站，将前站的信号接收下来，经过放大再向下一站传输。站传输。（3）无
48、线电波的传播特性）无线电波的传播特性1）表面波传播）表面波传播2）天波传播）天波传播3）散射传播）散射传播4）外层空间传播）外层空间传播2、微波通信系统、微波通信系统（1）微波通信系统的组成）微波通信系统的组成 微波通信系统组成 3.6 微波与卫星通信技术微波与卫星通信技术（2）微波通信系统的工作原理）微波通信系统的工作原理1）终端站）终端站2）天线系统）天线系统3）微波站）微波站终端站：终端站：中继站：中继站：分路站：分路站：4）数字终端机）数字终端机5）交换机）交换机（3）微波通信系统的性能指标）微波通信系统的性能指标1）传输容量）传输容量比特传输速率比特传输速率码元传输速率码元传输速率终
49、端站工作原理图终端站工作原理图 3.6 微波与卫星通信技术微波与卫星通信技术2）频带利用率）频带利用率3）传输质量）传输质量比特误码率比特误码率码元误码率码元误码率bP 错误接收的比特数信道传输的总比特数BP 错误接收的码元数信道传输的总码元数终端站天线馈线系统与微波设备之间的连接终端站天线馈线系统与微波设备之间的连接3.6 微波与卫星通信技术微波与卫星通信技术3.6.2 卫星通信技术卫星通信技术1、卫星通信的定义、卫星通信的定义卫星通信是指利用人造地球卫星作卫星通信是指利用人造地球卫星作中继站转发或反射无线电信号，在中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球无线电通信站之间两个或多个地球无
50、线电通信站之间进行通信的技术进行通信的技术.卫星通信结构图 2、卫星通信的分类、卫星通信的分类（1）按卫星制式分类：可分为随机卫星通信系统、相位卫）按卫星制式分类：可分为随机卫星通信系统、相位卫星通信系统和静止卫星通信系统。星通信系统和静止卫星通信系统。（2）按通信覆盖区的范围分类：可分为国际卫星通信系统、）按通信覆盖区的范围分类：可分为国际卫星通信系统、国内卫星通信系统和区域卫星通信系统。国内卫星通信系统和区域卫星通信系统。（3）按用户性质分类：可分为公用）按用户性质分类：可分为公用(商用商用)卫星通信系统、卫星通信系统、专用卫星通信系统和军用卫星通信系统。专用卫星通信系统和军用卫星通信系统
