1.2.1 模拟信号与数字信号 课件（24ppt）2021-2022学年高中信息技术粤教版（2019）必修1（24张PPT）

(共24张PPT)
数据与信息
模拟信号
与
数字信号
信号是表示消息（信息）的物理量，信号是运载消息的工具，是消息的载体。
古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号；
人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。
敌人入侵
信息
案例
当我们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解我们的意图，这属于声信号；
谈话内容
遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息，这属电信号。
电信号里的内容
信号是载体，我们需要的是载体中的内容——信息
声、光信号
电信号
实现人机交互
模拟信号
模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，信号的幅度、频率、相位随时间作连续变化，它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。
模拟信号如何模拟呢？
模拟信号
数字信号
数字信号是对模拟信号进行采样、量化得到的信号，其信号的自变量、因变量都是离散的。在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。
模拟信号如何变为数字信号呢？
数字信号
模拟信号
采样信号（离散时间信号）
采样
采样
时间上的离散化叫做“采样”,它把模拟信号变成时间上离散（分离）的采样信号
采样信号
数字信号
量化
模拟信号转换为数字信号的过程叫做模数转换，由ADC（模数转换器）实现。
量化
光、声信号可不可以也划分为模拟信号与数字信号呢？
对于自然界的信号，我们根据信号在时间上是否连续，也可以分为模拟信号与数字信号。在时间上连续的信号为模拟信号，在时间上离散的信号为数字信号。
比如：
萤火虫尾部散发的光是连续变化的，属于模拟信号
红绿灯的信号是随着时间分别变化的，属于数字信号。
牛刀小试
请回答出以下信号是模拟信号还是数字信号
时钟
电子时钟
电压表
万用表
练一练
1请回答出以下信号中不一样的一种
A、温度信号
B、红绿灯信号
C、心电图信号
D、储蓄罐压力信号
A、旋钮
B、按键操纵杆
第一题：
第二题：
C、狼烟信号
D、手机短信信号
2、在自然界中有各种各样变化的信息量，在电子控制系统中，通常把连续变化的信息量称为模拟信号，把非连续变化的信息量称为数字信号，下列各种变化的量中属于数字信号的是（ ）
A.一天中的气温变化 B.海豚发出的声音 C.220V交流电的电压 D.海洋上船只与船只之间的灯光联络信
模拟信号VS数字信号
模拟信号缺点：
1、模拟信号是传导能量的一种方式，在传播过程中，能量会不断被损耗而逐渐减弱。
2、模拟信号抗干扰能力与保密性差
模拟信号优点：
1.模拟信号的信息密度更高，它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。
2.模拟信号的处理过程更简单
传统的有线相连的电话、无线发送的广播电视都是通过模拟信号传递信息的。
数字信号缺点：数字信号的算法复杂，处理起来比模拟信号复杂
数字信号优点：
1.数字信号的抗干扰能力强，有利于存储、加密与纠错
2.数字信号的保密性与可靠性强
现代数字电视、现代计算机网络都是通过数字信号传递信息的。
习题
1、数字信号和模拟信号的不同之处是（ ）
A、数字信号在大小和时间上连续，而模拟信号则相反
B、数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信号则相反
C、数字信号在大小上不连续，时间上连续，而模拟信号则相反
D、数字信号在大小上连续，时间上不连续，而模拟信号则相反
2、数字信号相对于模拟信号而言有许多优势，以下不属于数字信号优势的是（ ）
A、方便存储 B、传输过程中不容易被干扰 C、处理实时性强 D、方便压缩传输
3、进行远距离传送时用哪种信号比较好？
字符编码
编码是信息从一种形式或者格式转换为另一种形式或格式的过程。
(180)10
(010110100)2
数字：
文字呢？
位（bit）指一位二进制代码，它只具有“0”和“1”两种状态，是计算机最小的存储单位。
字节（Byte/B）8位二进制代码为一个字节，是计算机中表示存储空间的最基本容量单位。
K千 存储空间的容量单位,1K=1024字节
M兆 1M=1024K
G吉 1G=1024M
T太 1T=1024G
各存储容量单位之间的换算比是多少？
计算机相关概念
因为字符只有128个，因此最高位闲置，为0。
电子计算机诞生后的很长一段时间内，计算机是完全基于英文环境的。也就是说计算机只能处理数字、英文字母和一部分字符。只支持由ASCII表中定义的字符，符号数量非常少，ASCII表以外的字符，计算机都不能识别。
这极大地阻碍了计算机的发展和应用。所有非英语国家都非常关心这个事，他们就利用闲置的后128个数字设计了拓展ASCII码。
最高位为1，从10000000-11111111共有128个字符。
拓展ASCII表把最高位利用起来，解决了部分非英语地区的用字需求。
计算机技术迅速发展起来了，中国开始面临到计算机如何显示汉字的问题。必须给汉字编码，汉字才能像英文一样在计算机上显示。
在国家力量下，中国国家标准总局1980年发布的GB2312编码是第一个汉字编码国家标准，1981年5月1日开始使用。
GB2312编码共收录汉字6763个，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个。同时，GB2312编码收录了包括拉丁字母、希腊字母、日文平假名及片假名字母、俄语西里尔字母在内的682个全角字符。
1995年公布的《汉字内码扩展规范》（GBK1.0）收录了21886个字符。
中国文字成千上万，ASCII码只有8位（一个字节），扩展后也只有256个字符，不够用。
8位不够用，那就用16位，也就是两个字节来表示，216=65536。
跨国交流
问题：如果一份文档中含有不同国家的不同语言的字符，那么无法在一份文档中显示所有字符。
为了解决这个问题，我们需要一个全人类达成共识的巨大的字符集，这就是Unicode字符集。
Unicode字符集涵盖了目前人类使用的所有字符，并为每个字符进行统一编号，分配唯一的字符码。最高使用32位二进制表示字符。
双字节码：
文字编码
单字节码：
ASCII码、莫尔斯码
国标码（GBK）、统一码（Unicode）、
当堂检测
1.下列字符中ASCII码值最小的是( )
A. B B. a C. k D. M
2.大写字母B的ASCII码为十进制数66, ASCII码为十进制数69的字母是( )
A. B B.C C.D D. E
3.在标准ASCII码表中，已知英文字母D的ASCII码是01000100，英文字母A的ASCII码是( )
A.01000001 B.01000010
C.01000011 D.01000000
A
D
A
下课