现代通信技术及发展前景

第三节现代通信技术及发展前景灵宝四中撰稿：赵建甫审验：张晓焕课前预习1．移动电话是怎样发射和接收信号的？2．电子邮件的发送过程是怎样的？3．怎样实现光携带更多的信息？4．通信卫星的特点是什么？使用的------电磁波？5．全球卫星定位系统用------表示。教学目标知识与能力了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星通信的基本情况。过程和方法通过阅读有关资料和教师讲解体会到现代通信技术的多样性。情感、态度与价值观通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学科的兴趣。重点难点重点：现代通讯技术简介难点：现代通讯技术简介及前景展望课时安排1课时教学方法自主、探究教具和学具教师准备光纤手电筒、电灯、塑料瓶。学生准备收集相关资料，预习教材。教学过程一．引入新课1、复习：声音广播信号和电视广播信号有什么不同？2、引入：电视广播和声音广播相比，哪种媒介传送的信息要多一些？那么，在现代科技中，有那些通信手段呢？今天我们就一起来学习现代通信技术。（板书课题）二．新课教学1．移动通信（1）提出问题：什么是移动电话？移动电话是怎样发射和接收信号的呢？请同学们默看教材。（2）请同学们讲解移动电话的工作过程。教师参照图15—18讲解：手机1发射的信号被离它最近的基地台1接受，然后由光缆把信号传到交换中心，寻找到选定的通话对象，再由光缆把信号传到离对象最近的基地台2，最终由这个基地台把信号传给对象，即手机2。简单介绍移动电话的功能，如通话、发送信息、上网、拍摄和传送彩色的数码照片，接受电视节目等等。除手机外，还有如寻呼机、警察用的对讲机、军队和地质工作者使用的小型电台等等。2．网络通信指导学生阅读145页有关网络通信的内容，让学生了解邮件发送的过程以及因特网的优点。因特网的优点：在网上传送的电子邮件，不仅有文字，还有图像和声音等等，网络通信还有许多功能，同学们可在课后查阅。3．光纤通信参照图15-21讲述电磁波谱中的各种波，指出无线电波就是电磁波，光也是电磁波。（介绍光纤）讲述激光频率单一、方向高度集中，使光通信得以实现。激光必须在光导纤维中传播。（演示实验）光通信的优点：频率高，在一定时间内传输信息量大；不受电磁干扰，通信质量好。光纤通信用途广泛，如长途电话、有线电视、电视会议、互联网等等。简单介绍红外线和紫外线的用途。卫星中继通信请同学们阅读146页图15-24和图15-25，了解有关通信卫星的知识。老师讲解和地球同步通信卫星。地球同步通信卫星：它绕地球的轨道是圆形的，绕地球转动一周的时间恰好是24小时，与地球自传的周期相同，转动的方向与地球自传的方向相同。在上述轨道上均匀地布置三颗同步卫星，就可使通信范围几乎覆盖地球上各个角落。卫星通信使用的是微波，微波的优点是频带宽，通信容量大。5．通信技术的发展前景指导学生阅读147页相关内容，了解通信技术的发展前景。联系生活如将要出现的高清晰度的数字电视、全球卫星定位系统（GPS）和家用电器进一步智能化等等。小资料：Internet的发展史：Internet是一个国际性的通信网络集合体,它集现代通信技术和现代计算机技术于一体,是计算机之间进行国际信息交流和实现资源共享的良好手段。Internet将各种各样的物理网络联接起来,构成一个整体,而不论这些网络类型的异同、规模的大小和地理位置的差异，因此准确的描述是：Internet是一个网络的网络。Internet是从早期的APRANET网发展起来的，同时对APRANET上分组交换技术和网络互连技术的研究，又导致了TCP/IP的出现和发展。Internet采用的TCP/IP协议是一种无联接的端到端的通信协议，既简单实用，又能保证用户在应用层进行；时TCP/IP的应用范围很广，不仅适用于大型机，也适用于小型机和PC机，既可用于局域网，也能用于广域网。原则上任何计算机只要遵守TCP/IP协议，按一定的规则都能接入Internet。1982年，在ARPA资助下，加州大学伯克利分校将TCP/IP协议嵌入UNIXBSD版，这极大地推动了TCP/IP的应用进程。1983年，TCP/IP成为APRANET上标准的通信协议，这标志着真正意义的Internet出现了。1986年美国国家科学基金会在美国政府的资助下，租用电信公司的通信线路组建了一个新的Internet骨干网－－国家科学基金会网络（NSFNET），用以联接当时的六大超级计算机中心和美国的大专院校及学术机构。1989年ARPANET解散，同时，NSFNET对公众开放，从而成为Internet最重要的通信骨干网络。1992年1月，由于Internet用户数的急剧增加，连通机构的日益增多，应用领域的逐步扩大，Internet协会（ISOC）应运而生，它是一个用户自发形成的组织，以制定Internet相关标准和推广Internet的普及为目标；同时，商业界和通信界业开始重视Internet,Internet商业化的呼声越来越高。1995年，美国国家基金会宣布与MCI合作建设高速数据通道的计划，提供155Mb/s的超高速的主干网服务(vBNS)，以取代现有NSFNET，各大通信公司也纷纷宣布了自己的Internet互连计划。网络的时代就这样来临了。通信系统的一般模型实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点点通信为例，通信系统的组成（通常也称为一般模型）如图1-1所示。

图1-1

图中，信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式，。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。

发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。

信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。

在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。

信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。

图1-1给出的是通信系统的一般模型，按照信道中所传信号的形式不同，可进一步具体化为模拟通信系统和数字通信系统。补充资料：美国人莫尔斯1873年发明电报，1876年美国人贝尔发明电话，1895年俄国人波拨波夫和意大利人马可尼发明无线电。1928年实现横跨大西洋的无线电通信。60年代数字电话出现以后，通话的清晰度大大增强，电话的普及率也随之迅速提高。1965年美国发射第一颗用于通讯业务的对地静止卫星。这样，即使是漂泊在大西洋中的人，也可以与陆地上的人通话了。陆地移动通讯虽然最早出现于1921年，却在60年代后期才取得长足的发展，到了80年代移动通讯开始在全世界普及。丰富多彩的通讯手段：70年代英国提出可视图文的概念，90年代以后开始在一些发达国家普及。到了80年代以后，传真机开始再全世界普及。面向大众的无线电广播首次出现在1906年的圣诞夜。到了20年代，无线电广播开始在全世界普及。1937年，美国最先开始了黑白电视广播。我国、在1985年也开始了黑白电视广播。1954年，美国正式开始彩色电视广播，进入60年代末70年代初，世界开始普及彩色电视。40年代开始出现有线电视，80年代中期以后，有线电视开始在全世界普及。90年代以后又相继出现了以模拟技术为基础和数字技术为基础的高清晰电视。课堂小结本节课通过对现代通信技术的简单介绍，带领学生走近前沿科技，激发学生的兴趣，激励学生创造未来的信心。课堂检测1．现代通信技术的四种方式是：、、、。2．激光的特点是：、。3．人们通过