(共10张PPT)
第3节 广播、电视和移动通信
目标导引
思维导图
1.了解无线电广播的大致工作过程。
2.大致了解电视的工作过程。
3.了解移动电话是怎样工作的。
4.通过了解广播、电视和移动电话的工作过程,初步认识科技对现代生活的影响。
知识清单
预习自测
一、无线电广播信号的发射和接收
话筒把声音信号转换成 ,然后由调制器把音频信号加载到 上,再通过 发射到空中;收音机的天线接收到各种各样的 ,利用调谐器选出 ,再通过解调将信号中的高频成分滤去,放大,经 转换成声音。?
二、电视信号的发射和接收
电视用电磁波传递 和 ,其中图像信号的传递过程是 把图像变成电信号,发射机把电信号加载到 上,通过天线发射到空中;电视机的天线把高频信号接收后,通过电视机把图像信号取出、放大,由 把它还原成图像。?
电信号
高频电磁波
天线
电磁波
特定频率的信号
扬声器
图像信号
声音信号
摄像机
高频电磁波
显像管
知识清单
预习自测
三、移动电话
移动电话既是 ,又是 。?
无线电发射台
无线电接收台
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知识清单
预习自测
1.能把声音转化为变化的电流的装置是( )
A.话筒
B.显像器
C.扬声器
D.摄像机
答案
答案
关闭
A
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知识清单
预习自测
2.小明家对面的高层大厦上最近安装了中国通信基地台的天线,它是用来为下列哪种电话服务的( )
A.普通电话
B.无绳电话
C.移动电话
D.以上三种都可以
答案
解析
解析
关闭
普通电话是一种有线通信,无绳电话的“基地台”是母机。
答案
解析
关闭
C
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知识清单
预习自测
3.无线电广播的发射过程:话筒把播音员的 转换成 ,然后用调制器把音频电信号加载到
(载波)上,再通过天线发射出去;无线电广播的接收过程是:收音机的天线接收到各种各样的 ,转动收音机调谐器的旋钮,可以从中选出 的信号。收音机内的电子电路再把 从中取出来,放大后送到扬声器里转换成 ,我们就听到广播了。?
答案
答案
关闭
声音信号 电信号 高频电磁波 电磁波
特定频率 音频信号 声音
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知识清单
预习自测
4.电视中图像信号的工作过程:摄像机把图像变成 ,发射机把 加载到 电磁波上,通过发射天线发射到空中。电视机的接收天线把这样的 信号接收下来,通过电视机内的电路把 信号取出来并放大,由显像管把它还原成 。?
答案
答案
关闭
电信号 电信号 频率很高的 高频 图像 图像
广播、电视和移动电话信号传递的异同
【例题】
关于广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程,下列说法错误的是( )
A.它们都是用电磁波传递信息的
B.在发射时有的需要把信号加载到高频电流上,如电视,有的则不需要
C.移动电话既有接收功能,又有发射功能
D.移动电话与其他用户通话,要靠基地台转接
解析:广播、电视和移动电话的信息发射、传递、接收过程很相似,都是通过把电信号加载到频率很高的电磁波上发射出去,载有信息的电磁波再经过接收等一系列信息处理后,还原成原来的信息,但移动电话既能接收电磁波又能发射电磁波。
答案:B(共10张PPT)
第2节 电磁波的海洋
目标导引
思维导图
1.知道电磁波的产生和传播。
2.知道波长、频率和波速。
3.知道电磁波在真空中的传播速度。
4.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
知识清单
预习自测
一、电磁波是怎样产生的
电磁波:导线中 能在周围的空间产生电磁波。?
二、电磁波是怎样传播的
1.波长:邻近两个波峰的距离叫波长,用λ表示。
2.波速:用来描述 的物理量叫作波速。电磁波在真空中都以光速传播,传播速度为
c= 。?
频率:每秒内 振动的次数,用f表示。?
波长、波速、频率三者之间的关系:波速= ,公式为c= 。?
3.电磁波家族:
电磁波是个大家族,通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫作 。?
电流的迅速变化
波传播快慢
3.0×108
m/s
电磁波
波长×频率
λf
无线电波
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知识清单
预习自测
1.关于电磁波的产生,下列说法正确的是( )
A.导体中有电流,就可以在周围空间产生电磁波
B.导体中没有电流,也可以在周围空间产生电磁波
C.导体中有迅速变化的电流,就可以在周围空间产生电磁波
D.以上说法都正确
答案
解析
解析
关闭
只有导体中有迅速变化的电流,才能在周围空间产生电磁波。
答案
解析
关闭
C
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知识清单
预习自测
2.在真空中传播的电磁波具有相同的( )
A.波速
B.波长
C.频率
D.能量
答案
解析
解析
关闭
不同的电磁波在真空中具有相同的波速,都是3.0×108
m/s。
答案
解析
关闭
A
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知识清单
预习自测
3.电磁波的传播( )
A.只能在空气中传播
B.只能在真空中传播
C.不能在空气中传播
D.可以在真空中传播
答案
答案
关闭
D
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知识清单
预习自测
4.某市通信公司为客户推出了4G业务,通过4G网络可提供更快速的无线视频电话、无线上网等多项服务,这些服务是通过
(选填“超声波”
“次声波”或“电磁波”)来传递信号的,这种波在真空中的传播速度约为 km/s。?
答案
答案
关闭
电磁波 3×105
电磁波及波速、波长、频率之间的关系
电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播。电磁波是个大家族,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。按频率的大小,电磁波可分(如图所示):
迅速变化的电流(振荡电流)产生的电磁波,它的频率等于振荡电流的频率,即每秒内电流振荡的次数。电流每振动一次波传播的距离等于电磁波的波长。对电磁波来说,波速=波长×频率,波速用c表示,波长用λ表示,频率用f表示,公式为c=λf。
电磁波的传播不需要介质,它既可以在介质中传播,也可以在真空中传播。所有的电磁波在真空的传播速度是一样的,即c=3.0×108
m/s。
【例题】
我国发射的某探测卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率为3.0
GHz、7.8
GHz、19.35
GHz和37.0
GHz
的微波辐射。下列说法正确的是( )
A.微波属于电磁波
B.微波是可见光
C.这四种微波在真空中波长一样
D.这四种微波在真空中传播速度不同
解析:微波属于电磁波,是电磁波的一种,它不属于可见光的范围。各种频率的电磁波在真空中的传播速度是一样的,而其波长随频率的增大而减小,因此只有A正确。
答案:A(共14张PPT)
本章整合
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1.(2018·贵州六盘水中考)我国是世界上手机用户最多的国家,手机是通过 波来传递信息的。?
答案
解析
解析
关闭
手机是利用电磁波来传递信息的,通过电磁波的发射和接收来实现信息传递。
答案
解析
关闭
电磁
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2.(2018·湖南益阳中考)北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统,已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信功能。下列关于北斗卫星导航系统说法正确的是( )
A.北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B.北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C.北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D.北斗卫星导航系统现已全面建成
A
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解析:北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的,而光属于电磁波,电磁波的速度与光速相同,故A正确,B错误。北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航,故C错误。根据题意可知,北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统,已经初步具备区域导航、定位和授时功能,完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信功能。由题意知北斗卫星导航系统目前还没有全面建成,故D错误。
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3.(2017·四川成都中考)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.电磁波只能传递信息不能传递能量
B.光纤通信没有应用电磁波
C.电磁波能在真空中传播
D.声波和可见光都属于电磁波
答案
解析
解析
关闭
本题考查电磁波的应用。电磁波不仅能传递信息也能传递能量,故A错误;光纤通信是利用激光在光导纤维中反射来传递信息的,激光就是一种电磁波,故B错误;电磁波在真空中传播的速度为3×108
m/s,故C正确;可见光属于电磁波,但声波不属于电磁波,故D错误。
答案
解析
关闭
C
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4.(2016·湖南株洲中考)随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是( )
A.输电
B.导热
C.通信
D.照明
答案
解析
解析
关闭
光纤已经成为现代通信的主要传输工具,它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗小等优点。
答案
解析
关闭
C
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5.(2017·广东广州中考)智能手机的“近场通信”“蓝牙”功能分别使用1.356×107
Hz、2.4×109
Hz这两个波段的电磁波进行通信,下图是电磁波家族。
电磁波家族
近场通信、蓝牙使用的电磁波:
①都是无线电波 ②都能在真空传播 ③真空中传播的速度一样大 ④蓝牙的波长比近场通信的大
上述说法正确的有 。(填序号)?
①②③
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6.(2016·广西桂林中考)汽车上的GPS定位导航系统是利用
(选填“超声波”或“电磁波”)进行定位和导航的,该波
(选填“能”或“不能”)在真空中传播。?
答案
解析
解析
关闭
据课本知识可知,汽车上的GPS定位导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,且电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播。
答案
解析
关闭
电磁波 能
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7.(2016·山东烟台中考)远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。例如:地面卫星控制中心是利用 向嫦娥三号传递指令的;倒车雷达利用 来判断到障碍物的距离;家用电视遥控器是靠 实现对电视机的控制的。(均选填“电磁波”“超声波”“紫外线”“红外线”或“可见光”)?
答案
解析
解析
关闭
电磁波可以在真空中传播,所以地面控制卫星是通过电磁波传递信息的;而倒车雷达是利用回声定位的原理工作的,用的是超声波;对于遥控器是靠红外线控制电视的。
答案
解析
关闭
电磁波 超声波 红外线
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8.(2018·新疆乌鲁木齐中考)同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107
m,绕地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫星,运行周期跟地球自转周期相同。
(1)同步通信卫星绕地球运行时 (选填“受”或“不受”)地球的引力,周期是
h,同步通信卫星相对于地面的建筑物是
的, 颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。?
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线 (选填“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行。?
(3)地面上的甲、乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要
s。?
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解析:(1)同步通信卫星绕地球运行时受到地球的引力,地球的自转周期为24
h,同步通信卫星绕地球运行周期也是24
h,同步通信卫星相对于地面的建筑物的位置没有发生变化,故是静止的,在地球的周围均匀配置3颗同步通信卫星,就基本可以实现全球通信。
(2)同步通信卫星上的天线脱落,由于惯性,天线仍然在同步轨道上运行。
(3)离地面高度为3.6×107
m,甲发出信号到他收到乙自动回复的信号,信号传递的距离是4×3.6×107
m=1.44×108
m,
答案:(1)受 24 静止 3 (2)仍然 (3)0.48
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9.(2016·北京中考)我们生活在电磁波的海洋中,当需要防止电磁波干扰时,通常用金属壳将电磁波与需加以屏蔽的区域隔开,避免电磁波进入,这种做法就是电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋,侧面的大窗上镶嵌着一块电磁屏蔽玻璃,如图所示。请你自选器材设计一个实验,检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁波。写出实验步骤和判断方法。
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解析:要探究电磁波是否能够被屏蔽,首先要知道电磁波的产生和接收,然后将电磁波的接收装置置于电磁屏蔽玻璃箱内,看看电磁波是否能够被接收,据此可选择相应的器材,设计方法进行实验。
答案:实验器材:两部手机
实验方法:把一部正常的手机放在电磁屏蔽玻璃箱内,用另一部手机拨打这部手机的号码,听手机是否放出铃声,看手机是否接收到来电信号。
判断方法:如果电磁屏蔽玻璃箱内的手机接收不到信号,说明电磁屏蔽玻璃有屏蔽作用;如果手机接收到信号,说明电磁屏蔽玻璃没有屏蔽作用。(共10张PPT)
第4节 越来越宽的信息之路
目标导引
思维导图
1.了解卫星通信、光纤通信、网络通信。
2.通过学习现代通信知识,了解科技为人类带来的便利,提高学科学的兴趣。
知识清单
预习自测
一、微波通信
微波的波长在 之间,频率在
之间。微波的性质更接近光波,大致沿
传播,因此,必须通过 来帮助传递信息。?
二、卫星通信
卫星通信是利用人造地球卫星作为 ,转发
进行通信的。?
三、光纤通信
光纤通信利用了光在 里传播,光从光纤的一端射入,在内壁上多次 ,从另一端射出,把携带的信号传出。光纤具有 、 等特性。?
四、网络通信
把计算机 ,可以进行网络通信。?
10
m~1
mm
30
MHz~3×105
MHz
直线
中继站
中继站
无线电波
光导纤维
反射
传输距离远
抗干扰能力强
联在一起
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知识清单
预习自测
1.通信卫星传递信息利用的是( )
A.次声波
B.红外线
C.超声波
D.微波
答案
答案
关闭
D
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知识清单
预习自测
2.航天员在天宫二号中生活、工作的信息可传回地球。它传递信息利用的是( )
A.电磁波
B.超声波
C.次声波
D.各种射线
答案
答案
关闭
A
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知识清单
预习自测
3.关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题:在漫长的线路上,光纤免不了要拐弯、缠绕,而光在同种均匀介质中是沿直线传播的,激光通信信号怎能从一端传到另一端呢?后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中,终于明白了激光信号在光纤中( )
A.就像水流沿弯曲水管流动那样
B.就像电流沿弯曲导线传播那样
C.不断地经光纤壁反射而向前传播
D.不断地在光纤中折射而向前传播
答案
解析
解析
关闭
携带信息的激光在光导纤维中传播的时候,先从光导纤维的一端射入,在内壁多次反射,从另一端射出,这样光就把它携带的信息传递到了远方。
答案
解析
关闭
C
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知识清单
预习自测
4.在因特网上不能进行的是( )
A.查阅资料
B.看新闻
C.物流运输
D.购物
答案
解析
解析
关闭
通过网络通信系统,可以查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播、收发电子邮件、聊天,还可以通过网络进行远程教育、远程医疗等,但不能应用于现实中的物流运输。
答案
解析
关闭
C
信息之路
一、微波的波长在10
m~1
mm之间,频率在30
MHz~3×105
MHz之间。微波的性质更接近光波,大致沿直线传播,不能沿地球表面绕射,因此,必须每隔50
km左右就建一个微波中继站,把上一站传来的信息处理后,再发射到下一站。
二、卫星通信系统是由通信卫星、地面站和
传输系统组成的。通信卫星大多是相对于地球
“静止”的同步卫星,它绕地球转动一周的时间
恰好为24
h,与地球自转周期相同,从地球上看,
它好像悬挂在空中静止不动。通信卫星相当
于一个微波中继站,在地球周围均匀分布三颗
同步通信卫星,就能使通信范围几乎覆盖地球上的各个角落。如图所示。
三、光导纤维是很细的玻璃丝,通常由数条光纤一起敷上保护层制成光缆。光导纤维传送的不是普通的光,而是一种频率单一、方向高度集中的激光,激光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出(如图所示),把携带的信息传到远方。光纤通信具有容量大、不怕雷击、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好的优点,适用于远距离传输大量信息。
四、世界上凡是计算机集中的地方,大都把自己的计算机连在一起,这些网络又相互连接,成为世界上最大的计算机网络,叫因特网,这样就能做到信息资源的共享。目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件。当甲给乙发送一封电子邮件,他的服务器A把邮件送到乙的服务器B,储存起来。当乙上网时,他就可以从自己的服务器中读到这个邮件。
【例题】
关于现代通信和电磁波,下列叙述正确的是
( )
A.光纤通信传输的信息量很大,主要用于无线电广播
B.卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C.移动电话体积很小,但发射功率很大
D.电磁波不能在真空中传播
解析:光纤通信主要用于长途电话、有线电视、电视会议、互联网等,不能用于无线电广播,选项A错误;手持移动电话的体积很小,发射功率不大,它的天线很简单,灵敏度不高,因此,它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作基地台,跟电话交换机相连,选项C是错误的;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,选项D错误。
答案:B(共12张PPT)
第二十一章
信息的传递
第1节 现代顺风耳——电话
目标导引
思维导图
1.了解电话是怎样把信息传递到远方的。
2.了解电话交换机的作用。
3.了解模拟通信和数字通信的基本区别。
知识清单
预习自测
一、电流把信息传到远方
最简单的电话由话筒和听筒组成,其中话筒由金属盒、 、膜片等组成。当对着话筒讲话时,膜片时紧时松地压迫 ,它们的 随之发生改变,流过炭粒的电流就会相应改变,于是形成随声音变化的 。听筒由 、永磁体、薄铁膜片等组成。不断变化的电流传入听筒的线圈,电磁铁对膜片的作用也随之变化,使膜片 ,在空气中形成声波。?
二、电话交换机
为了提高线路的利用率,人们发明了 。?
炭粒
炭粒
电阻
电流信号
线圈
振动
电话交换机
知识清单
预习自测
三、模拟通信和数字通信
1.模拟信号:信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况 ,“模仿”着声信号的“一举一动”。?
2.数字信号:用不同符号的 表示信号。?
完全一样
不同组合
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知识清单
预习自测
1.电话机话筒里的膜片和炭粒,相当于一个( )
A.开关
B.变阻器
C.电磁继电器
D.电磁铁
答案
解析
解析
关闭
对着话筒讲话时,膜片振动压迫炭粒,使炭粒时松时紧,电阻时大时小发生变化,通过炭粒的电流也随之发生变化,把声音信号转换为电流信号。所以,话筒内的膜片和炭粒相当于变阻器。
答案
解析
关闭
B
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知识清单
预习自测
2.甲、乙两部电话接通时,正确的说法有( )
A.甲的话筒和听筒,乙的话筒和听筒分别串联在两个电路中
B.甲的话筒和听筒,乙的话筒和听筒串联在一个电路中
C.甲的听筒和乙的听筒串联,甲的话筒和乙的话筒串联
D.甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中,甲的话筒和乙的听筒串联在另一个电路中
答案
解析
解析
关闭
因为在两人通话时,甲的声音要传到乙的耳朵里,乙的声音要传到甲的耳朵里,而且,这个相互的过程必须能够同时进行,即有可能两个人同时都在说话。
答案
解析
关闭
D
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知识清单
预习自测
3.一般电话之间都是通过安装在电信部门内的电话交换机来转接的,使用电话交换机的目的是提高 的利用率。现代的程控电话交换机利用电子计算机技术,能按用户所拨的 自动接通话机。?
答案
答案
关闭
线路 号码
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知识清单
预习自测
4.电话信号分 信号和 信号两种。 信号在传递中容易失真, 信号的抗干扰能力特别强,而且可以用电子计算机加工处理,还可以进行加密,故成为未来通信的发展方向。?
答案
解析
解析
关闭
电话信号分模拟信号和数字信号两种。模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电流的波形会改变,从而使信号丢失一些信息,表现为声音、图像的失真,严重时会使通信中断。通常的数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,所以抗干扰能力特别强。
答案
解析
关闭
模拟 数字 模拟 数字
模拟信号和数字信号
根据信号方式的不同,通信可分为模拟通信和数字通信。
模拟通信:当话筒把声音转换成信号电流时,这种信号电流的频率、振幅变化情况跟声音的频率、振幅变化情况完全一样,就像“模仿”声信号,这种电流传递的信号叫作模拟信号,使用模拟信号的通信方式叫作模拟通信。如目前广播的声音信号或图像信号等。
数字通信:是一种既现代又古老的通信方式,可以利用点和画,还可以利用长短不同的亮光等来组成各种数字信号传递信息,这种用不同符号的不同组合表示的信号就是数字信号,这种通信方式叫作数字通信。
两者相比较,模拟通信在长距离传输和多次加工、放大过程中,信号电流的波形会改变,使信号丢失一些信息,表现为声音、图像的失真,严重时会造成通信中断。
通常数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,抗干扰能力强。其次我们现在使用的电子计算机都是以数字形式工作的,它们处理的信号就是数字信号。在通信上使用了数字信号,就可以很方便地将计算机与通信结合起来,发挥计算机处理信息的巨大优势。再次,数字信号便于存储。此外,数字通信还可以兼容电话、电报、数据和图像等多类信息的传递,能在同一条线路上传送电话、有线电视、计算机等多种信息。数字信号还便于加密和纠错,具有较强的保密性和可靠性。
【例题】
模拟信号与数字信号相比较,下列说法不正确的是( )
A.模拟信号易失真
B.数字信号可方便地用于计算机处理
C.模拟信号比数字信号形式简单,抗干扰能力强
D.数字信号传送的距离要远些
解析:模拟信号不适宜长距离传输和多次加工、放大,信号易丢失,图像易失真。而数字信号形式简单,抗干扰能力强,不易失真,可很方便地用电子计算机加工处理,所以选项A、B、D正确,选项C错误。
答案:C
