《通信与导航系列规划教材》总序
互联网和全球卫星导航系统被称为是二十世纪人类的两个最伟大发明,这两大发明的交互作用与应用构成了这套丛书出版的时代背景。近年来,移动互联网、云计算、大数据、物联网、机器人不断丰富着这个时代背景,呈现出缤纷多彩的人类数字化生活。例如,基于位置的服务集成卫星定位、通信、地理信息、惯性导航、信息服务等技术,把恰当的信息在恰当的时刻、以恰当的粒度(信息详细程度)和恰当的媒体形态(文字、图形、语音、视频等)、送到恰当的地点、送给恰当的人。这样一来通信和导航就成为通用技术基础,更加凸显了这套丛书出版的意义。
由空军工程大学信息与导航学院组织编写的14部专业教材,涉及导航、密码学、通信、天线与电波传播、频谱管理、通信工程设计、数据链、增强现实原理与应用等,有些教材在教学中已经广泛采用,历经数次修订完善,更趋成熟;还有一些教材汇集了学院近年来的科研成果,有较强的针对性,内容新颖。这套丛书既适合各类专业技术人员进行专题学习,也可作为高校教材或参考用书。希望丛书的出版,有助于国内相关领域学科发展,为信息技术人才培养做出贡献。
中国工程院院士: 李德毅
前言
工程设计是人们运用科技知识和方法,有目标地创造工程产品构思和计划的过程,几乎涉及人类活动的全部领域。虽然工程设计费用往往仅占工程项目的一小部分,但它对工程先进性、科学性、竞争能力等却起着决定性的影响,且往往决定工程项目总成本。所以,工程设计是现代工业文明的最重要的支柱,是工业创新的核心环节,也是现代社会生产力的龙头。工程设计的水平和能力是一个国家和地区工业创新能力和竞争能力的决定性因素之一。
卫星、短波、超短波、程控、光传输等通信工程,其建设、扩容、更新、维护、运营等都离不开工程设计。本书在第1版和第2版基础上做了较大篇幅的改编,以无线通信基础工程建设为主,有线通信、计算机网络基础工程建设为辅,重点介绍通信基础环境勘测与评估,通信线路工程,通信天线、馈线及桅杆,通信台站机房工程,接地与地线,雷电与电磁武器的保护,综合布线工程,通信电源与配电等工程建设主要环节及典型设计案例。
全书共分9章。
第1章通信建设概述。本章就通信工程建设概念、通信建设项目分类、通信工程建设特点、通信工程建设程序等内容进行概述,以使读者对通信工程建设有一个基本的了解,为学好后续各章做好准备。
第2章基础环境勘测评估。基础环境勘测是根据工程建设法律法规要求,查明、分析、评价建设场地的气候环境、地形地貌、地表土壤、电气、电磁及建筑等条件,编制建设工程勘察文件的活动。评估是对勘查和测量结果的计算、分析及评价估量,决定建设方案的设计、工程经费预算及建设周期等,影响整个工程质量及工程的顺利实施。本章主要介绍电磁环境测评、气候环境勘查、地貌形态勘测、地表土壤勘测等内容,为做好通信工程设计奠定基础。
第3章通信线路工程。通信线路指通信过程中信息传输的通路或通道,一般有线通信线路特指有实体的传输介质,无线通信线路特指无实体的传输信道,这里主要讨论有线传输线路。本章主要介绍光(电)缆线路工程分类与分级、常用线路工程材料、通信线路工程勘察、通信线路工程设计、设计文档编制等内容。
第4章通信天线、馈线及杆塔。天线是一种换能器,发射天线是将高频电能转换成为电磁波的装置,接收天线则是将电磁波转换成高频电能的装置。天线工程质量如何,对保证无线通信质量的好坏起着至关重要的作用。本章首先介绍电磁波传播特性与方式、天线作用及类型、天线的性能指标,然后着重讨论常见短波天线、移动通信基站天线和卫星天线的选型与安装。
第5章通信台站机房工程。通信台站机房是各类通信网络的中枢,台站机房工程必须保证网络和通信设备等能够长期而可靠地运行,同时为机房工作人员提供一个舒适而良好的工作环境。本章主要介绍台站机房选址及建筑装饰要求、机房空调新风工程、消防与防火、机房照明、机房空间规划与设备布局等内容。
第6章综合布线工程。将建筑物(群)内语音、数据、视频、安监及信息交换等线缆网络,进行标准通用模块化设计和开放式星型拓扑的综合布置过程,称为网络综合布线。本章首先介绍综合布线系统的组成与特点,然后讨论综合布线系统的总体规划、常用布线器材,以及工作区子系统、水平布线子系统、垂直子系统、设备间子系统、管理子系统等的工程设计。
第7章接地与地线。接地是通信、电力等领域中不可缺少的重要技术。本章首先介绍接地的目的、接地方法与形式、接地电阻概念、通信工程接地装置组成等基础知识,然后给出常用接地体电阻的计算公式,最后讨论接地装置设计及敷设,以及接地电阻的测量和人工降低接地电阻的方法。
第8章雷电与电磁武器保护。雷电是一种常见大气放电现象,地球上每秒钟有数百次闪电发生,对社会财产和人民生命安全形成了巨大威胁;而电磁武器和感应雷电的破坏机理在本质上与雷电是一致的。故本章首先介绍雷电的基本概念,然后讨论躲、引、拒的三种防雷与保护策略,最后给出内部防雷、外部防雷以及电磁弹和感应雷电防护方案。
第9章通信电源与配电。通信电源与配电设计直接关系到网络设备、通信设备以及其他用电设备的稳定运行和相关人员的正常工作与人身安全。本章首先介绍电力系统概论、供配电系统设计要求、UPS电源的配置方案、机房配电容量估算,然后讨论配电电缆、低压断路器的选择,以及通信机房分支供电要求。
本书内容主要是编著者多年从事通信建设工程实践的资料、经验和体会。为了适应教学需求,本书在编写过程中力求循序渐进,尽量保持叙述内容的完整性,突出可操作性、实践性和实用性,书中配有图表和工程案例,以便读者理解、查阅。因篇幅等原因,本书仅对通信基础工程的一般性内容做了重点介绍,未能面面俱到,需要进一步了解和掌握的读者可以根据实际需要和本书的提示查找相关资料。本书各章相对独立,在教学中也可针对需要进行适当取舍。
本书主要由杜思深编著,参加部分章节编写与修订的有:翁木云、庄绪春、李娜、石磊、康巧燕、马丽华、李雪松、倪延辉、韩仲祥、杜菁、夏小梅、符鸿峰。值得欣慰的是,本书第2版在2016年陕西省普通高等学校优秀教材评选中获得一等奖。在此,向为本书出版做出贡献的所有人员和本书编写与修订工作中所引用资料的原作者表示衷心的感谢。
由于本书涉及内容广泛和编著者水平有限,加之时间仓促,书中难免存在错误和不足,恳请读者批评指正。联系方式:E-mail,du2877@163.com;QQ,949327701。