楼宇智能化技术第1章

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1、楼宇智能化技术广东工业大学自动化学院第一章信息传输网络技术第一节功能及传输对象第二节网络传输介质第三节网络技术基础第四节通信网络(广域网)第五节计算机网络(局域网)第一节功能及传输对象一、网络的基本功能二、数据与信号三、模拟传输和数字传输一、网络的基本功能楼宇的信息传输是"楼宇智能化"的基础功能，信息传输网络是智能楼宇的神经系统，它不仅能实现话音通信，而且能实现话音、数据、图像的综合传输、交换、处理和利用，它包括:1)支持建筑物内部有线电话、有线电视、电信会议等话音和图像通信。2)支持楼宇设备自动监控、楼宇运营管理、住户共用信息处理、住户专用信息处理等系统中设备之间的数据通信。

2、3)支持各种广域网连接，包括具有与公用电话网、公用数据网、移动通信网和各种计算机通信网的接口。智能楼宇对信息传输的需求，可从以下几方面分析∶1)商用个人计算机(PC)、传真机、文字处理机、工作站的安装量和生产量2)数据通信需求状况3)多媒体通信的需求适用于智能楼宇的信息传输网络，目前主要有三种技术∶1)程控用户交换机PABX(PrivateAutomaticBrancheXchange)网2)计算机局域网络LAN(LocalAreaNetwork)3）PABX与LAN的综合以及综合业务数字网ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork)二、数据与信

3、号⒈模拟数据和数字数据数据可以分为模拟数据和数字数据两种形式。模拟数据是连续的值。例如：声音和电视图像就是强度连续变化的，大多数用传感器搜集的数据，例如温度和压力，都是连续取值的，它们都是模拟数据。数字数据是离散的值。不仅在时间上离散，而且在幅度上也是离散的值（即幅度只取有限个离散的值）模拟数据可以通过“数字化”处理，转变成数字数据.⒉模拟信号和数字信号模拟信号是电磁波，这种电磁波可以按照不同频率在各种介质上传输。例如，话音经过声-电转换器变成一个模拟电信号。数字信号是一系列的电脉冲。模拟数据可以用模拟信号来表示，数字数据可以用数字信号表示。三、模拟传输和数字传输数字传输称为基

4、带传输，模拟传输称为宽带传输。模拟数据和数字数据都可以用模拟信号或数字信号来表示，因而也可以用这些形式传播，右图为示意图。第二节网络传输介质一、信道和传输损耗二、双绞线三、同轴电缆四、光纤五、无线信道六、传输介质的选择一、信道和传输损耗⒈信道分类⑴按信道的用途分例如用于电话的叫电话信道，用于电报的叫电报信道，用于电视的叫电视信道等⑵按传输介质分分为有线信道和无线信道，有线信道中的双绞线、同轴电缆和光纤，以及无线信道中的无线微波接力和卫星中继通信系统。⑶按传输信号的频谱分分为基带传输信道和载波信道⑷按允许通过的信号分分为模拟信道和数字信道⑸按使用的方法分分为专用(租用)信道和公共

5、(交换)信道⒉信道容量一个给定信道的信道容量是在传输差错概率趋于零的条件下，单位时间内可以传输的信息量，或把信道能够传送信息的最大速率信道容量。香农导出了一个公式来计算理论上的信道容量,它与信道带宽以及分布于该有限带宽上的信噪比有关。该公式如下式所示:C=ω×log2[1+S/N]在这个公式中，S是信号通过信道的功率，以W为单位;N是信道上噪声的功率，单位为W;而ω则是信道的带宽，单位为Hz。⒊传输损耗信号在信道中传输时，面临许多损耗，其中，最重要的是衰减、延迟畸变和噪声。二、双绞线⒈物理描述双绞线由两条绝缘铜导线排成匀称的螺旋状组成，一对线作为一条通信线路。通常，一定数量这样

6、的导线对捆成一个电缆，外面包着硬保护性护套。电缆中可以有多对线。导线对的绞纽可以减少线对之间的电磁干扰。以提供相对稳定的导电特性。电缆的粗细为4.5～17mm不等，如图1-3所示。2.特性传输双绞线可以用于传输模拟及数字信号。对于模拟信号，每隔5～6km需要放大器，对于数字信号，每隔2～3km需要转发器。与其他传输介质相比，双绞线的传输距离、带宽和数据率有限。当频率增高时，信号衰减增大。其他损耗对双绞线也很严重。由于其易于和电磁场藕合，它对于干扰和噪声相当敏感。例如，与交流电力线平行的线会获得50Hz的交流干扰。脉冲噪声也易于侵入双绞线。可以采取一些措施来减少损耗。如用金属编织

7、网来屏蔽，可减少干扰;线的绞纽可减少低频干扰，相邻的线对采用不同的纹纽长度可减少串音。另一个技术是使用平衡传输线。对于非平衡线路，双绞线的一条是地电位，而对于平衡传输，二条线都高于地电位，它们携带信号(例如表示二进制0和1)的幅度相同，但相位相反，接收端是用相位差来判断而不是用幅度差来判断，因而可有效降低加性噪声的干扰，增加传输距离。双绞线最常用于声音的模拟传输。虽然语音的频谱在20Hz～20kHz之间，但是进行可理解的语音传输所需要的带宽却窄得多。一条全双工音频通道的标准带宽是300Hz～