模拟信号与数字信号 【知识精讲+能力提升】 高一信息技术 精讲课件（粤教版2019必修1）

中物理第一章

数据与信息粤教版（2019）信息技术（高中）1.2模拟信号与数字信号（必修一）1课堂导入观看视频：汽车灯语1课堂导入实验探究在航海灯语系统中，灯语是一种通信手段，我们在前面的视频中也了解了汽车灯语，随着科技的发展，灯语已经通过计算机网络实现了灯光信号的自动发送、获取和识别。请使用手电筒传递信息，了解灯语的使用场景。1课堂导入实验探究——实验步骤1、两人一组，一人控制手电筒开关，按照摩尔斯密码发送一组字母，另一人观察手电筒发出的光信号，记录数据，并使用摩尔斯密码翻译这组数据。2、双方核对信息，多次重复实验。3、通过分析实验数据，总结该方法传递信息的利弊，提出改进方法。4、设计一套自己的灯语，用“密码”发送出去。1学习目标知识目标:1、知道模拟信号与数字信号的含义。2、体验数据编码的基本方法和过程。3、了解数据编码的作用。1学习目标素养目标:1、能够分析、比较模拟信号与数字信号在通信应用中的优劣。2、能够仿照ASCII编码系统的方法，描述汉字编码系统的设计思路。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。一信号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。信息：敌人入侵信号是表示消息（信息）的物理量，信号是运载消息的工具，是消息的载体。一信号当我们说话时，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。信息：谈话内容信号是表示消息（信息）的物理量，信号是运载消息的工具，是消息的载体。一信号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。信息：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。一信号人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。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。二模拟信号二模拟信号思考模拟信号如何模拟呢？二模拟信号1、单一钢琴定音器产生的声波，就是简单的波形，仅仅包括一个单一频率。单一频率波形示意图二模拟信号2、人类或者管风琴的声音产生的声波，就是复杂波形，包含了许多不同频率的组合。多频率组合波形示意图模拟信号是传导能量的一种方式，无论是有线相连的电话，还是无线发送的广播电视，都是通过模拟信号来传递信息的。二模拟信号声波通过空气等介质来向远处传送能量，在传播的过程中，能量会不断被损耗而逐渐衰减。二模拟信号模拟信号的衰减示意图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。三数字信号三数字信号开关电路中输出电压和电流脉冲就是离散的信号。离散的脉冲信号三数字信号思考模拟信号如何变为数字信号呢？三数字信号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。模拟信号采样信号三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。采样信号数字信号三数字信号对于自然界的信号，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。萤火虫萤火虫尾部散发的光是连续变化的，属于模拟信号。三数字信号对于自然界的信号，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。红绿灯红绿灯的信号是随着时间分别变化的，属于数字信号。四模拟信号与数字信号的对比模拟信号缺点：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。模拟信号的优点和缺点四模拟信号与数字信号的对比数字信号缺点：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。数字信号的优点和缺点五课堂练习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，而模拟信号则相反五课堂练习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B五课堂练习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、方便压缩传输五课堂练习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、方便压缩传输本题考查的是数字信号与模拟信号。1、数字信号在传输过程中，与模拟信号相比，数字信