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1、第一章 绪论,1.1信息技术1.2. 通信系统,1.1信息技术,1.信息从哲学意义上来看，信息是自然界、人类社会、人类思维活动中普遍存在的一切物质和事务的属性。信息是具有价值性、实效性和经济性，可以减少或消除事务不确定性的消息、情报、资料、数据和知识。信息理论的创始人申农说：“信息是用以消除不确定性的东西”。,信息不同于知识。知识是认识主体所表述的信息，是序化的信息，而并非所有的信息都是知识。信息不同于消息。消息只是信息的外壳，信息则是消息的内核。消息是通过一定的语言、文字、图形和符号等形式表现出来的客观存在的事实。但是，并不是说所有的图形和符号都是信息。事实上，只有经过使用者选择、加工并对实
2、体运动产生影响的数据、图形、色彩和符号等，才能称为信息。,信息不同于数据。数据是记录信息的一种形式，是记录客观事实的符号。数据并不只是数字，所有用来描述客观事实的语言、文字、图画和模型都是数据。同样的，信息也可以用文字或图像来表述。信息是我们对数据的解释，或者说是数据的内在含义。根据这个定义，那些能表达某种含义的信号、密码、情报、消息都可概括为信息。信息是经过加工后的数据，它会对接收者的行为和决策产生影响，它对决策者增加知识具有现实的或潜在的价值。信息是经过加工以后的数据的概念。数据与信息的转换过程。数据和信息的概念是相对的，对于第一次加工所产生的信息，可能成为第二次加工的数据。同样，第二次加
3、工得到的信息可能成为第三次加工的数据。,数据与信息转换过程,数据与信息转换过程,现实世界,数据,数据处理,信息,决策过程,数据采集,2信息技术 信息包括的内容：信源：即信息的发布者，也就是传者。信宿：即接受并利用信息的人，也就是受者。媒介：原意指中间物，可用以记录和保存信息并随后由其重现信息的载体，媒介与信息密不可分，离开了媒介，信息就不复存在，更谈不上信息的交流和传播。,信道：指信息传递的途径、渠道。信道的性质、特点将决定对媒介的选择，比如，在谈话中，传者如果是以声波为交流信道的，那么，声波信道的特性便决定了所选取的交流媒介只能是具有“发声”功能的物体、材料和技术手段。同样，如果以频道为信息
4、传递渠道的，其媒介选择只能是电子类的载体。 反馈：指受者对传者发出信息的反应，在传播过程中，这是一种信息的回流。传者可以根据反馈经验检验传播的效果，并据此调整、充实、改进下一步的行动。,信息科学： 以信息论和控制论为理论基础，与电子学、计算机科学和自动化技术等相结合，包含有信息论、控制论仿生学、人工智能、计算机和系统工程等方面的内容。简而言之，信息科学是一门以信息为对象，以研究信息本质及其运动规律为内容，以信息科学方法论为方法，以扩展人类信息功能为目的的科学。,信息技术 应用信息科学原理和方法同信息发生关系的技术。具体地说，是指有关信息的产生、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分
5、析、决策、控制和利用的技术。信息技术可能是机械的，也可能是激光的；可能是电子的，也可能是生物的。只要它确实可以增强、扩展或延伸人的某种信息功能，就是信息技术。信息技术虽然各式各样，但主要有传感技术、通信技术和计算机技术。传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能；通信技术的任务是延长人的神经系统传递信息的功能；计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能。,信息化社会 在国民经济和生活的各个领域越来越广泛越来越普遍地使用信息技术和信息方法来开发和利用各种各样的信息资源，并以此为手段来进一步开发和利用物质资源和能量资源，从而不断地把社会的精神文明和物质文明推向历史的新水平，推动社会的进
6、步，即信息化社会时代。信息科学与技术在电子技术特别是通信、计算机领域对社会已经产生深刻的影响。,1.2. 通信系统,1.2.1通信的含义 传递消息（或信息）的过程叫做通信。 远古时代，人类用消息树、旌旗、烽火台、驿站等进行简单的消息（或信息）传递. 在人类开始认识和使用电能的同时，便开始利用电信号进行消息的传递。1837年，莫尔斯发明电报机；1876年，贝尔发明电话机。利用电磁波不仅可以传输文字，还可以传输语音，大大加快了通信的发展进程。1895年，马可尼发明无线电设备，开创了无线电通信发展的道路。,如今无线电通信已把人类带入了信息化时代。无线电通信顾名思义就是借用“电”而不用“线”的通信方式
7、。是利用“电磁场”把信息在空间传递的通信方式。这种通信方式具有迅速、准确、可靠的特点，几乎不受时间、地点、距离的限制。随着电子技术的飞速发展，无线通信技术也进入了一个崭新的时代。已从早期的电报、广播、电视等发展到无线电导航、移动通信、卫星广播、近代防空雷达、遥测、遥感、太空探测等技术的各个领域。,1.2.2无线电的传播途径 1.无线电波的传播方式 无线电波在空间的传播是十分复杂的、按传播的途径大致可分以下四种: 地波：沿地表面传播的无线电波。 天波：由电离层反射传播的无线电波，也叫电离层反射波。 直接波：从发射天线出发直接（即不经过反射、绕射等）到达接收天线的无线电波，也叫直接波。 地面反射波
8、：从发射天线出发经地面反射到达接收天线的无线电波。,2无线电波的波段划分及各波段传播特性尽管无线电波是电磁波的一部分，但由于频率范围很宽，不同频段的无线电波特性也不完全一样，通信通常分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等，这样我们就有必要对电波按照频率或波长进行分类。,无线电频段和波段及使用说明,3各波段电波传播特性 中波的传播中波(MF)的传播：中波波段是国内广播用的主要波段。在白天，由于电离层D层的强烈吸收作用，中波经过D层时损耗很大，不可能由电离层反射传播而主要靠地波传播。到了晚上，D层消失，中波可以经由E层反射传播到比较远的地方去。所以晚上可以收听到远处外地的中波广播电台，而白天
9、只能收到本地或邻近省市的广播电台。,短波的传播 短波（HF）的传播：短波的波长较短，碰到F层就会被反射回来，当它通过E层时会有些损耗，波长越长损耗越大，尤其在白天，E层密度大，对短波的低频段有很强烈的吸收，只有短波的中、高频段的电波才能穿过D层、E层，被F层反射回来，所以两地之间如果用短波进行通信，白天要用较高的频率，晚上要用较低的频率才行。不但电离层能够反射短波段无线电波，地球表面同样也能够反射。这样，由电离层反射回地球的电波，会再一次被地面反射到电离层。经过这样交替反射，使短波无线电波可以传播到很远的地方，有时竟能绕地球几周,超短波（VHF）的传播 超短波波段的无线电波入射到电离层时，会直接穿过不能返回地面。因此，只能依靠地波在“视距”内传播，即在看得见的范围内沿直线传播。电视广播和微波通信就是这样。由于频率高了，所以地波的损耗也增大了。要想把超短波传到很远的地点，必须设置一系列“中继站”和“接力站”，把信号一站一站地传送过去。这样接力站一般每隔50 km要设置一个，而且常用很高的铁塔或利用山头使得传播的距离可以远些。电视台的发射天线一般高达100 m以上。,1.2.3 无线通信系统的组成,通信系统的一般模型,无线电发射机的基本组成,无线电接收机的基本组成,
