1、1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
2、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=310 8m/s =3105km/s电磁波波速、波长 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 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
3、）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） 。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz（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=f = f = 。cf c（5）电磁波的波长 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
4、、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 30000m3000m 10 kHz100 kHz 地波 超远程无线电通信和导航中波 3000m200m 100 kHz1500 kHz中短波 200m50m 1500 kHz6000 kHz地波和天波短波 50m10m 6 MHz30 MHz 天波调幅（AM） 、无线电广播、电报米波（VHF）10m1m 30 MHz300 MHz 近似直线传播调频（FM） 、无线电广播、电视、导航分米波（UHF）10dm1dm 300 MHz3000 MHz微波厘米波 10cm1cm 3000 MHz3
5、0000 MHz直线传播 移动通信、电视、雷达、导航2毫米波 10mm1mm 30000 MHz300000 MH 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
6、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 10m1mm
7、之间，频率在 30 MHz 3105MHz 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成。光纤通信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，激光最早是在 1960 年由美国科学家梅曼发现的。光纤通信的保密性强，不受外界条件的干扰，传播距离远，容量大。4、网络通信目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。例如：电子邮件地址 xiaolin 用户名服务器名，其中“cn”是 China 的缩写，表示这个服务器是在中国注册的。3世界上最大的计算机网络，叫做因特网。计算机之间的联结，除了使用金属线外，还使用光缆、通信卫星等各种通信手段。宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络。
