第二十一章信息的传递第一节：现代顺风耳——电话1、电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话（1）基本结构：主要由话筒和听筒组成。（2）工作原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。（话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号）2、电话交换机为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。3、模拟通信和数字通信模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便于加工处理，可以加密。在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。第二节：电磁波的海洋电磁波的产生——导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样，c=3×108m/s=3×105km/s电磁波波速、波长λ和频率f的关系：（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用λ表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。（2）频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1MHz=103kHz1kHz=103Hz1MHz=106Hz（3）波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。（4）波长、频率和波速的关系c=λfλ=f=。（5）电磁波的波长λ与频率f成反比。电磁波中用于广播、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，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。无线电波特点：无线电波的波长从几毫米道几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括：长波、中波、短波、微波等，各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途，如下表所示。波段波长频率传播方式主要用途长波30000m~3000m10kHz~100kHz地波超远程无线电通信和导航中波3000m~200m100kHz~1500kHz地波和天波调幅（AM）、无线电广播、电报中短波200m~50m1500kHz~6000kHz短波50m~10m6MHz~30MHz天波微波米波（VHF）10m~1m30MHz~300MHz近似直线传播调频（FM）、无线电广播、电视、导航分米波（UHF）10dm~1dm300MHz~3000MHz直线传播移动通信、电视、雷达、导航厘米波10cm~1cm3000MHz~30000MHz毫米波10mm~1mm30000MHz~300000MHz第三节：广播、电视和移动通信电磁波是传递信息的载体。无线电通信系统由发射装置和接收装置两大部分组成。1、无线电广播信号的发射和接受：无线电广播信号的发射由广播电台完成，信号的接受由收音机完成。2、电视信号的发射与接收：电视用电磁波传送图像信号和声音信号。电视信号的发射由电视台完成，接收由电视机完成。3、移动电话：移动电话由空间的电磁波来传递信息。移动电话机既是无线发射台又是无线电接收台。移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转移，这种固定的电台叫基地台。4、音频、视频、射频和频道：由声音变成的电信号，它的频率跟声音相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流教做射频电流。不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。第四节：越来越宽的信息之路信息理论表明，作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输的信息就越多。1、微波通信微波的波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×105MHz之间。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50km左右就建设一个微波中继站。2、卫星通信通信卫星相当于微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。3、光纤通信光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。光导纤维是很细很细的玻璃丝，由内芯和外套两部分组 |
