现代通信技术及发展前景课件

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1、,三 现代通信技术及发展前景,体验 电磁波的应用 活动:思考在与其他人交往时利用的通讯手段。 (1)古时候:主要利用 等手段; (2)20世纪前后,电话未普及前:主要是利用 等手段; (3)在现在,可以利用 等方式。 提示:(1)烽火、箭、信鸽 (2)写信、发电报 (3)打电话、发短信、发E-mail、发微博,1.什么是音频、视频、射频信号、调制、调幅、调频? 2.无线电广播的发射和接收过程是怎样的?天线的作用是什么? 3.电视信号的发射和接收过程是怎样的? 4.无线传播和有线传播有何相同点和不同点? 5.现代通信方式主要有哪些?各种通信方式的特点是什么?,探究1 无线电广播、电视的发射和接收

2、 1.分析甲图,无线电广播是怎样将已经录制好的节目或直播节 目发射出去的?分析乙图,收音机又是如何将电磁波转化成声音 的?,提示:录音设备把事先录制的节目转换成音频电流。如果是直 播,则由话筒把声音转换成音频电流。载波发生器产生射频电 流。将以上信号送入调制器,得到的调幅电流再送入发射机进 行功率放大,最后由天线将“搭载”着声音信息的电磁波发射 出去。收音机的天线接收到许多电台的电磁波,首先将这些信 号电流送入调谐电路。旋转收音机的调谐旋钮,就能从中选出 某一个电台特定频率的信号,然后这个调幅电流经过调谐器的 处理,取出当初的音频信号。这个音频电流经过放大后送到扬 声器。扬声器把电信号转换成声

3、波,就能听到广播节目了。,参考答案:声音-音频电流-在调制器搭载射频电流-天线发射 天线接收电磁波-调谐电路(调幅电流)-扬声器,2.分析甲图,电视台是怎样将已经录制好的节目或直播节目发 射出去的?分析乙图,电视机又是如何接收信号的?,提示:摄像机的光学镜头把景物的实像(图像)成在摄像管内的 感光器件上,感光器件将图像的光信号转换成电信号,输出视频 电流。用视频电流和音频电流去调制射频电流,再经过发射机 的功率放大,由天线将“搭载”着图像和声音信息的电磁波发 射出去。电视机的天线接收到许多电视台的电磁波,由调谐电 路选择其中某一个电视台的信号,经过解调器取出视频信号和 音频信号,分别放大后,由

4、显像管还原成图像,由扬声器放出声 音。,参考答案:图像-感光器件将光信号转换成电信号-输出视频电 流-调制载波发生器-发射机-天线 天线接收电磁波-调谐电 路-解调器-显像管、扬声器-图像、声音,探究2 四种通信方式 1.两部移动电话离得很近,在通话时还需要交换机吗? 提示:任何两部电话在通话时,都要经过最近的基地台将信息送 到交换中心,然后再通过交换中心发至接收方最近的基地台,基 地台再把信息传送给接收方。 参考答案:需要,2.拿一束光纤,将光源(小灯泡)放在光纤的一端,在光纤的另一 端用肉眼 看到光(选填“能”或“不能”)。 提示:光纤传导光的能力非常强,光在光纤内发生全反射,能在 光纤内

5、由一端传播到光纤的另一端,所以在光纤的另一端用肉 眼能看到光。 参考答案:能,3.人类为什么利用同步卫星做卫星中继通信的中继站?一般需 要在地球周围均匀配置 颗同步卫星,就能使通信范围 几乎覆盖地球上的各个角落。 提示:同步卫星相对于地球是静止的,与地球自转的周期相同, 且转动方向与地球自转的方向相同。只要在地球周围均匀配置 三颗同步卫星,就能使通信范围几乎覆盖地球上的各个角落,可 以实现全球通信。 参考答案:同步卫星相对于地面是静止的 三,一、广播和电视 1.音频、视频和射频信号 调制: (1)三种信号: 射频信号:能产生_电磁波的高频率振荡电流。 视频信号:由_转换成的电流信号。 音频信号

6、:由_转换成的电流信号。,高频率,图像,声音,区分三种信号示意图。,音频,视频,射频,(2)调制:音频信号和视频信号搭载到_信号的过程,分为 _和_两种。,射频,调幅,调频,2.无线电广播和电视的发射与接收: (1)天线:用于发射和接收_。 (2)发射端和接收端有两个互逆的相对应器件,即发射端的 _和接收端的_。,电磁波,调制器,解调器,3.声音和图像的发射: (1)音频信号:_转换成的电流信号。 (2)视频信号:_转换成的电流信号。 (3)发射:将音频信号和视频信号加载到_上,才能发 射到天空中。 (4)转换装置:高频电磁波被接收后,话筒和摄像机是分别把声 音和图像转换成_的装置。,声音,图

7、像,高频电磁波,电流信号,二、现代通信技术及发展前景 1.现代通信技术: (1)移动通信:手机 既是_机又是_机,需要一组大功率的固定电台(基地台) 和交换中心来转接。 (2)网络通信:利用一定的_和_,将分布于世界各地的 _连接起来,用来传递信息。,发射,接收,硬件,软件,计算机,(3)光纤通信: 从理论上讲电磁波的波长_,能携带的信息越多。 光纤中传输的是被调制的_。 (4)卫星中继通信 要建立覆盖全球的通信网至少需要_同步卫星。 卫星通信中使用的电磁波是_。,越短,激光,三颗,微波,2.发展前景:_技术将在通信领域得到更加广泛和深入的 应用。,计算机,考点 四种现代信息技术通信的特点 【

8、典例】下列有关电磁波及信息传输的说法中错误的是( ) A.现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息 B.光纤是网络中传输媒介最理想的一种,它的特点是传输容量 大、质量好、损耗小 C.移动电话、广播和电视都是利用电磁波传递信息的 D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是利用无线电 波传递信息的,【思路导引】分析本题的关键是分清各种通信方式的特点。 【精讲精析】选D。手机是人们常用的通讯工具,它传递信息依 靠的是电磁波,A说法正确;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、能量损耗少等优点,B说法正确;移动电话、广播和电视是 利用电磁波传递

9、信息的,C说法正确;微波通信、卫星通信、光 纤通信是利用无线电波传递信息的,网络通信是利用数据通信 传递信息的,D说法错误。,【方法归纳】根据使用特点判断不同的通信方式,1.如图所示是各类电流的波形示意图,由图可知频率最高的是 ( ) A.音频电流 B.照明电流 C.视频电流 D.射频电流,【解析】选D。本题考查音频、视频、射频的概念和对图像的 分析能力。频率指电流在1 s内振动的次数,从图像上可以看 出,射频电流单位时间内振动的次数较多,因此它的频率最高。 故选D。,2.无线电广播传输信号利用的是( ) A.振荡电流 B.电流 C.直接利用音频电流 D.电磁波 【解析】选D。本题考查了无线电

10、广播信号的传输。无线电广 播信号由广播电台发射电磁波,收音机接收电磁波的,信号在空 中是以电磁波的形式传输的,故选D。,3.电视机换台时,实际上是在改变( ) A.电视台发射电磁波的频率 B.电视台发射电磁波的波速 C.电视机接收电磁波的频率 D.电视机接收电磁波的波速,【解析】选C。本题考查了调制器、调谐器的作用。电视台发 射电磁波的频率是由电视台控制的,与电视机的换台无关;电磁 波的速度是一定的,不会因电视台的发射和接收而改变;电视机 不同频道接收电磁波的频率不同,换台就是改变接收电磁波的 频率,C正确,故选C。,4.关于电磁波及其应用,下列说法中不正确的是( ) A.电磁波在真空中传播的

11、速度与光速相同 B.移动电话只能接收电磁波,不能发射电磁波 C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信 D.无线电波中,长波的频率小于短波的频率,【解析】选B。本题考查了电磁波和同步通信卫星的知识。光 也是一种电磁波,所以电磁波和光的速度一样,故A正确;移动电 话是由电磁波传递信息的,它既是发射机又是接收机,故B错;在 同步轨道上均匀的分布三颗同步卫星,就能使通信几乎覆盖地 球的各个角落,故C正确;根据波速、波长和频率之间的关系可 以知道在波速一定的情况下,波长越长,频率越小,所以D正确。,5.小赵正在用手机通话,此时他的手机既是发射机又是 机, 当他讲话时,手机以电磁波的形式把信息发射到 ,由

12、基 地台接收并传到交换中心,同时它又能从空中捕捉 ,得 到对方讲话的信息。初期的移动电话使用模拟信号,现在已经 完全被 代替,不仅可以通话,还可以发送、接收文字短 信息和其他服务性信息,还能无线上网。,【解析】本题考查了移动通信的特点。手机既是发射机又是接 收机,当小赵讲话时,手机以电磁波的形式把信息发射到空中, 由基地台接收并传到交换中心,同时它又能从空中捕捉电磁波, 得到对方讲话的信息。初期的移动电话使用模拟信号,现在已 经完全被数字信号代替,不仅可以通话,还可以发送、接收文字 短信息和其他服务性信息,还能无线上网。 答案:接收 空中 电磁波 数字信号,6.光导纤维简称光纤,如图所示。从图

13、中可 看出,光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端,似乎光在其中能 随意“转弯”,其实这是光在光纤内不断 而实现的, 利用光纤来传递电磁波信号,使人类迈上信息高速公路,是华裔 科学家高锟的重大贡献。人们能将光和电磁波联系起来,是因 为光也是 。,【解析】本题考查了光纤通信的原理。光纤通信利用的就是全 反射的道理,光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质,光从中 心传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,而保证光线不会 泄漏到光纤外;华裔科学家高锟的重大贡献就是将光和电磁波 联系起来,是因为光也是电磁波。 答案:反射 电磁波,找找你容易错在哪里? 目前,多数小车上都安装了卫星导航系统,导航系统是通过 接收到卫星信号的;电话是传递信息的重要工具,家庭 用的有线电话是通过 传递信息的。 【学生自答】 GPS 电磁波,【教师点评】 传播信号理解错误:GPS不是传播信号,卫星向GPS接收器传 送信息依靠的是电磁波;有线电话传递方式错误:有线电话 所传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的。 【正确答案】 电磁波 导线中的电流,