课件19张PPT。现代顺风耳——电话 第二十一章 第1节古代传递信息 飞鸽传书 ?
政府配置的驿站、民间代捎书信?
以特殊声音,如钟声,鼓声,鞭炮声等传递信息?
以灯光,火光,如孔明灯,烽火等传递信息??飞鸽传书家书抵万金烽火戏诸侯现代传递信息 有线通信:电话、电报、电视 无线通信:收音机、对讲机?? 数字化通信:互联网、数字电视?? 纸张通信:书信、报纸??学科网烽火台
和
现代通信基站1876年贝尔发明了电话学科网
1892年,贝尔在纽约至芝加哥的电话开通仪式上一、电流把信息传到远方 女孩说话的声音是如何传到男孩耳朵中的?1.电话的基本结构2.电话的工作原理女孩的话筒男孩的听筒碳粒电话原理实验女孩说话话筒膜片振动炭盒电阻变化回路电流变化磁性强弱变化 听筒膜片振动男孩听到声音3.电流把信息传到远方学科网
(1)需要多少条电话线?
(2)怎样才能减少电话线的数量?二、电话交换机的作用想一想 画一画甲乙发明电话交换机, 提高线路效率电话交换机工作示意图程控电话交换机和操作台1.模拟信号和数字信号
电话信号分为模拟信号和数字信号两种。 (1)模拟信号
以电话信号为例:在话筒将声音转换成信号电流时,电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样。三、模拟通信和数字通信 (2)数字信号
以电报信号为例:用点“ · ”和画“—” 的组合代表各种数字,一定的数字组合代表一个汉字。 发声、发光的长短,电压、电流的有无,数字0和1,磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号。 利用一种数字通信的方法,分组进行信息传递的游戏。做一做模拟通信的缺点:
易受干扰
放大失真
形成噪音数字通信的优点:
信号失真小
便于存储
传输数据处理简便 (3)比较两种信号传输的优缺点2.模拟信号和数字信号的传输 (2)数字信号通信除了传输语音信号,还能传输文字、图片(2G信号) (1)模拟信号通信只能用来传输语音信号(1G信号)模拟信号手机第一代“大哥大”数字信号手机数字通信是当今通信发展的主要方向 3G数字网络
(已普及) 4G数字网络
(将普及)课件14张PPT。电磁波的海洋 第二十一章 第2节 电磁波是怎样产生的?
电磁波是怎样传播的?
波长、波速、频率有何关系?移动电话依靠电磁波传递信息电视信号的传播依靠电磁波连续调节台灯亮度旋钮导线时断时续接触电池的一极 收音机:发出“喀喀”声一、电磁波是怎样产生的听一听电磁波是怎样产生的 实质:电磁场能量由近及远的传播。电磁波产生演示实验学科网
迅速变化的电流能在周围产生电磁波。结 论 声音的传播需要固体、液体、气体等介质。 电磁波的传播需要介质吗? 把一个移动电话放入真空罩中,拨打这个手机的号码,手机有反应吗? 电磁波的传播不需要介质。二、电磁波是怎样传播的小实验结 论 2.电磁波的几个要素 (1)波长:邻近的两个波峰(或波谷)的距离。
单位:米 1.电磁波可以在真空中传播波峰波谷二、电磁波是怎样传播的 3.电磁波的传播速度 真空中:c =2.997 924 58 ×108 m/s 空气中:接近真空光速 (3)波速:波传播的快慢。
单位:米/秒 (2)频率:在1 s内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。学科网
单位:赫兹(Hz)
千赫(kHz)
兆赫(MHz)10-12 10-10 10-4 10-2 102 104 106 λ(cm) 3×1022 3×1016 3×1014 3×1012学科网
3×104 f (Hz) 三、电磁波三、电磁波光是一种电磁波 光速即为电磁波传播速度 真空光速:c =3 ×108 m/s 雷达工作依靠电磁波四、电磁波与我们的生活 微波炉 表面和内部同时加热(水分子共振);
将电磁波的能量转化为食物的内能。四、电磁波与我们的生活风扇波导管控制面板屏蔽网门磁控管广播和电视电磁波能够传递信息 导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。 电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播。 电磁波在真空中的传播速度
c =2.997 924 58×108 m/s ≈3×105 km/s 课堂小结课件16张PPT。广播、电视和移动通信 第二十一章 第3节 声音和图像是怎样从电(视)台传来的? 1.无线电广播信号的发射由广播电台完成学科网
一、无线电广播信号的发射和接收 麦克风——将声信号转换成电信号学科网
调制器——将音频电信号加载到高频电流上 天 线——产生电磁波将高频载波信号发射到
空中 2.收音机负责信号的接收与还原一、无线电广播信号的发射和接收 天 线——接收各种各样的电磁波 调谐器——选择需要电台的载波信号(解调) 解 调——从载波信号中复原音频信号 扬声器——将音频电信号转换成声音一、无线电广播信号的发射和接收学校的电视演播室 电视用电磁波传递图像和声音信号。二、电视的发射和接收 1.图像信号工作过程 摄像机——将图像转换成电信号 发射机——将电信号加载到频率很高的电流上 天 线——将高频信号发射到空中二、电视的发射和接收 2.电视接收机工作过程 接 收 机——取出并放大图像和音频电信号 显 示 器——复原图像信号 天 线——接收包含声、像信息的高频信号 音频放大——将微弱音频电信号放大并输出二、电视的发射和接收 手机既是无线电发射台又是无线电接收台。 1.移动电话:(发射接收二合一)三、移动电话基地台的天线
手机和座机借助基地台进行交流基地台手机座机 手机和手机通过基地台进行沟通三、移动电话 工作区域在几十米至几百米的范围。 座机接在市话网上,相当于小型基地台。2.无绳电话课堂小结无线电广播信号的发射和接收电视的发射和接收课件20张PPT。越来越宽的信息之路第二十一章 第4节 5分钟内,放电影比讲故事所包含的信息量更多。 相同时间内,电视广播比电台广播能传递更多的信息。信息理论表明:
作为载体的电磁波,频率越高,相同时间内传输的信息就越多。学科网微波信号的波长在
10 m ~1 mm之间;微波信号的频率在30 MHz ~3 ×105 MHz之间。一、微波通信微波几乎沿直线传播微波中继通信示意图答案:
太远,不方便解决方案:学科网
人造卫星通信问题:
能否用月亮做中继站,实现微波通信?通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星二、卫星通信三颗同步卫星可以实现全球通信用碟形天线(大锅)接收来自卫星的信号学科网
中国北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统 光是比微波频率高得多的电磁波。 光通信的“高速公路”更宽广。 利用频率单一、方向高度集中的激光进行通信,效果很好。三、光纤通信光纤通讯技术是近几十年才发展起来的1966年,华裔物理学家高锟首次利用无线电波导通信的原理,提出了低损耗(20 db/km)的光导纤维(简称光纤)的概念。
1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20 db/km的石英光纤,它是一种理想的传输介质。
1970年,贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器(LD)。从此,开始了光纤通信迅速发展的时代。 各种光导纤维光沿着水流传播实验演示——光可以沿着水流传播光导纤维光在光导纤维中的传播光纤通信的优点: (1)传输频带极宽,通信容量很大;
(2)光纤衰减小,无中继设备,传输距离远;
(3)频率稳定,信号传输质量高;
(4)光纤抗电磁干扰,保密性好。 计算机可以高速处理各种信息,把计算机联在一起,可以进行网络通信。四、网络通信 通过因特网可以收发电子邮件,看到不断更新的新闻,查到所需的各种资料。 随着通信技术的发展,现在已经可以在很短的时间内传送越来越大的信息量,信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的需要,我们已经可以轻松地在网上看电视了。 电磁波频率越高,相同时间内传输的信息就越多。通信频率越来越高,信息之路越来越宽。 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。课堂小结