现代信息技术概论ch1绪论
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计算机网络技术CH1概述ppt课件
14
中国教育科研计算机网络拓扑图
15
按网络控制方式分类
集中式计算机网络
这种网络的处理和控制功能都高度集中在一个或少 数几个结点上，所有的信息流都必须经过这些结点 之一。因此，这些结点是网络的处理和控制中心， 其余的大多数结点则只有较少的处理和控制功能。
分布式计算机网络
在这种网络中，不存在一个处理和控制中心，网络 中任一结点都至少和另外两个结点相连接，信息从 一个结点到达另一结点时，可能有多条路径。
4
计算机网络的定义(2)
从用户的角度出发，人们把计算机网络定义为 “由一个网络操作系统自动管理用户任务所需 的资源，而使整个网络就像一个对用户是透明 的计算机大系统”。
这里“透明”的含义是指用户觉察不到在计算 机网络中存在着多个计算机系统。按照这种观 点，如果不具备这种透明性，需要用户来熟悉 资源情况，确定和调用资源，那么就认为这种 网络是计算机通信网络而不是计算机网络。
5
计算机网络的定义(3)
上述3类观点代表了人们在不同的时期、 在网络发展的不同阶段，对计算机网络 的不同理解。
目前对于计算机网络比较完整和普遍的 定义是：“计算机网络是将处于不同地 理位置的相互独立的计算机，通过通信 设备和线路按一定的通信协议连接起来， 以达到资源共享为目的的计算机系统的 集合。”
信号在信道上的传播速率（米/秒）
注意:信号传输速率（即发送速率）和信号 在信道上的传播速率是完全不同的概念。40处理时 Nhomakorabea和排队时延
处理时延：交换结点为存储转发而进行 一些必要的处理所花费的时间。
排队时延：结点缓存队列中分组排队所 经历的时延。
排队时延的长短往往取决于网络中当时 的通信量。
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中国教育科研计算机网络拓扑图
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按网络控制方式分类
集中式计算机网络
这种网络的处理和控制功能都高度集中在一个或少 数几个结点上，所有的信息流都必须经过这些结点 之一。因此，这些结点是网络的处理和控制中心， 其余的大多数结点则只有较少的处理和控制功能。
分布式计算机网络
在这种网络中，不存在一个处理和控制中心，网络 中任一结点都至少和另外两个结点相连接，信息从 一个结点到达另一结点时，可能有多条路径。
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计算机网络的定义(2)
从用户的角度出发，人们把计算机网络定义为 “由一个网络操作系统自动管理用户任务所需 的资源，而使整个网络就像一个对用户是透明 的计算机大系统”。
这里“透明”的含义是指用户觉察不到在计算 机网络中存在着多个计算机系统。按照这种观 点，如果不具备这种透明性，需要用户来熟悉 资源情况，确定和调用资源，那么就认为这种 网络是计算机通信网络而不是计算机网络。
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计算机网络的定义(3)
上述3类观点代表了人们在不同的时期、 在网络发展的不同阶段，对计算机网络 的不同理解。
目前对于计算机网络比较完整和普遍的 定义是：“计算机网络是将处于不同地 理位置的相互独立的计算机，通过通信 设备和线路按一定的通信协议连接起来， 以达到资源共享为目的的计算机系统的 集合。”
信号在信道上的传播速率（米/秒）
注意:信号传输速率（即发送速率）和信号 在信道上的传播速率是完全不同的概念。40处理时 Nhomakorabea和排队时延
处理时延：交换结点为存储转发而进行 一些必要的处理所花费的时间。
排队时延：结点缓存队列中分组排队所 经历的时延。
排队时延的长短往往取决于网络中当时 的通信量。
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【2019年整理】现代设计方法(ch1)
② 分类：
子系统，超系统：汽车=轮胎+发动机+转向系，交通系统性
③ 技术过程：加工过程，工作过程
④ 技术过程的特点：不唯一
1.3 技术系统及其确定
一、技术系统 2.技术过程的确定步骤：
① 根据信息集约和调研预测的资料，分析确定作业对 象及其主要转换要求；
② 分析比较传统理论、现代理论和实践，确定实现主 要转换的工作原理；
7 经济成本
8 人机工程
9安 全
10 包装运输
课题名称 起止时间 课题经费
基本功能 辅助功能 作业对象：物料形状、尺寸、理化性质等 工 况：负载情况 环 境：温度、湿度、振动、噪声、灰尘等 动 力：功率、力、转矩等 运 动：运动形式、速度、加速度等 结构尺寸：作业尺寸、体积、重量 生产率(理论的、额定的、实际的) 可靠度、维修度和有效度 一次性使用寿命、多次性使用寿命(大修) 材料费、设计费、制造加工费、管理费、税费 操作方便、省力、视野宽广、舒适、仪表显示清晰、造型美观适度 保证人身安全、设备安全、如：过载保护 触电保护、连锁装置等 考虑运输方法,如：防震 、防腐、防锈、各种标记等
3. 评价过程中的几项主要工作
选定评价准则。如：成本低、寿命长、结构简单、 可靠性高等等 为评价准则选定度量尺度。即评价好坏的标准
确定评价对象有关各项准则的价值。即按预定 度量尺度对评价对象进行评定
对各单独评价值进行合成，以便对评价对象做 出总的比较
4、评价的意义
评价是决策的基础和依据
方案评价是提高产品质量的首要前提
地设计，必须对每一设计程序的信息，随时进行审核， 决不许有错误的信息流入下一道工序。实践证明，产品 设计质量不好，其原因往往是审核不严造成的。因此， 适时而严格地审核是确保设计质量的一项重要原则。
子系统，超系统：汽车=轮胎+发动机+转向系，交通系统性
③ 技术过程：加工过程，工作过程
④ 技术过程的特点：不唯一
1.3 技术系统及其确定
一、技术系统 2.技术过程的确定步骤：
① 根据信息集约和调研预测的资料，分析确定作业对 象及其主要转换要求；
② 分析比较传统理论、现代理论和实践，确定实现主 要转换的工作原理；
7 经济成本
8 人机工程
9安 全
10 包装运输
课题名称 起止时间 课题经费
基本功能 辅助功能 作业对象：物料形状、尺寸、理化性质等 工 况：负载情况 环 境：温度、湿度、振动、噪声、灰尘等 动 力：功率、力、转矩等 运 动：运动形式、速度、加速度等 结构尺寸：作业尺寸、体积、重量 生产率(理论的、额定的、实际的) 可靠度、维修度和有效度 一次性使用寿命、多次性使用寿命(大修) 材料费、设计费、制造加工费、管理费、税费 操作方便、省力、视野宽广、舒适、仪表显示清晰、造型美观适度 保证人身安全、设备安全、如：过载保护 触电保护、连锁装置等 考虑运输方法,如：防震 、防腐、防锈、各种标记等
3. 评价过程中的几项主要工作
选定评价准则。如：成本低、寿命长、结构简单、 可靠性高等等 为评价准则选定度量尺度。即评价好坏的标准
确定评价对象有关各项准则的价值。即按预定 度量尺度对评价对象进行评定
对各单独评价值进行合成，以便对评价对象做 出总的比较
4、评价的意义
评价是决策的基础和依据
方案评价是提高产品质量的首要前提
地设计，必须对每一设计程序的信息，随时进行审核， 决不许有错误的信息流入下一道工序。实践证明，产品 设计质量不好，其原因往往是审核不严造成的。因此， 适时而严格地审核是确保设计质量的一项重要原则。
CH1信息讲义技术概述
❖ 下列关于信息的叙述错误的是
❖ A.信息是指事物运动的状态及状态变化的方式 ❖ B.信息是指认识主体所感知或所表述的事物运动及
其变化方式的形式、内容和效用
❖ C.在计算机信息系统中，信息是对用户有意义的数 据，这些数据将可能影响到人们的行为决策
❖ D.在计算机信息系统中，信息是数据的符号化表示。
或“千兆位/秒”(Gbps)等
❖ 信道带宽(也称为信道容量, bandwidth)
一个信道允许的最大(高)数据传输速率 信道带宽与采用的传输介质、传输距离、多路复用方法、调制解调方法
等密切相关
❖ 误码率(error rate)
模拟信号与数字信号
❖ 通信系统中被传输的信息必须转换成某种电信号(或
光信号) 才能进行传输 ❖ 电信号(或光信号) 有两种形式：
信号
模拟信号形式: 通过连续变化的物 强度
理量（如信号的幅度）来表示信息，
t
例如人们打电话或者播音员播音时
模拟信号
声音经话筒(麦克风)转换得到的电
信号
信号；
强度
数字信号形式: 使用有限个状态(一
卡、医疗卡等）和CPU卡（常用作证件和信用卡、手机中使用的 SIM卡）。
考点5：通信的概念及通信系统的组成。 各种信息的传递称为通信。 现代通信是指使用电波或光波传递信息的技术。 通信的基本任务是传递信息，至少需三个要素组成，即信息的发
送者（称为信源）、信息的接收者（称为信宿）以及信息的传 输通道（称为信道）。 信号有连续信号（模拟信号）和离散信号（数字信号）之分。 考点6：传输介质 通信分有线通信和无线通信两类。 有线通信系统中使用的传输介质有同轴电缆（基带，宽带）、双 绞线（屏蔽，非屏蔽）和光导纤维（单模，多模）； 无线通信使用电磁波（无线电波、微波、红外线、激光等）。 卫星通信是利用地球卫星作为中继站来转发无线电信号的通信。 判断：信息在光纤中传输时，每隔一定距离需要加入中继器，将 信号放大后再继续传输。 答案：Y （为了补偿光纤线路的损耗，消除信号失真和噪声干扰， 每隔一定的距离要接入中继器。
测控电路第5版_CH1绪论
第二节 对测控电路的主要要求(2)
影响测控电路精度的主要因素有哪些？ 其中那几个因素是最基本的？
1、噪声与干扰★ 2、失调与漂移，主要是温漂★ 3、线性度与保真度 4、输入与输出阻抗的影响
第二节 对测控电路的主要要求(3)
为什么说测控电路是测控系统中最灵活 的环节，它体现在哪些方面？
1、模数转换与数模转换 2、信号形式的转换 3、量程的变换 4、信号的选取 5、信号处理与运算
谢谢光临
Thanks for listening
请提问
Question, please
锁 存 器
锁 存 指 令
计 算 机
电路
辨向电路
指令传感器 手动采样
图1-7 增量码数字式测量电路的基本组成
第四节 测控电路的类型与组成(7)
测量电路 传感器 扰动量
给定 机构
设定 电路
放大 电路
转换 电路
执行 机构
被控 对象
输 出
控制电路
图1-8 开环控制系统的基本组成
第四节 测控电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的类型与组成(8)
第三节
测控电路的输入信号 与输出信号(1)
一、模拟式信号
(一)非调制信号
x 2 1
0 图1-2 非调制模拟信号
t
举例： 温度信号； 流量信号； 力信号
第三节
测控电路的输入信号 与输出信号(2)
(二)已调制信号 例：用电感传感器测量工件轮廓形状 几个重要概念： 1、载波频率（carrying frequency) 2、载波信号（carrying signal) 3、调制信号（modulating signal) 4、已调信号（modulated signal) 5、调幅信号（amplitude modulated signal) 6、调频信号（frequency modulated signal)
现代信息技术导论课件
人工智能技术的原理与应用领域
人工智能技术的原理
• 机器学习：让计算机通过数据自动学习和改进 • 深度学习：模拟人脑神经网络的机器学习方法 • 自然语言处理：让计算机理解和生成人类语言 • 计算机视觉：让计算机识别和处理图像和视频
人工智能技术的应用领域
• 智能语音助手：如Siri、小爱同学 • 自动驾驶：如特斯拉、Waymo • 智能医疗：如辅助诊断、基因测序 • 智能教育：如个性化学习、智能辅导
创新信息处理方式
• 大数据分析：挖掘海量 数据中的价值 • 人工智能：模拟和辅助 人类智能，提高信息处理效 率
计算机技术及其在信息时代的
02 应用
计算机技术的发展与应用领域
计算机技术的发展
• 第一代计算机：电子管计算机，体积大、功耗高、速度慢 • 第二代计算机：晶体管计算机，体积小、功耗低、速度快 • 第三代计算机：集成电路计算机，性能更高、体积更小、价格更便宜 • 第四代计算机：微处理器计算机，性能更高、速度更快、更便携
• 互联网协议（IP）： 实现计算机之间的通 信 • 万维网（WWW）： 提供超文本信息浏览 服务
• 数据挖掘：从大量 数据中提取有价值信 息 • 数据仓库：存储和 管理大量数据的技术
20世纪90 年代：人 工智能技 术的复兴
• 机器学习：让计算 机通过数据自动学习 和改进 • 深度学习：模拟人 脑神经网络的机器学 习方法
信息安全技术及其在现代社会
07 的重要性
信息安全技术的概念与分类
信息安全技术的概念
• 保护信息不受威胁的技术 • 包括数据加密、身份认证、访问控制等技术
信息安全技术的分类
• 加密技术：如对称加密、非对称加密 • 认证技术：如密码认证、生物特征认证 • 防火墙技术：如包过滤、应用代理
新一代信息技术导论 第1章 绪论
1.2新一代信息技术
第一章 绪论
云计算厂商往往是积累了大量数据的，可以为云计算服务商安装一 套程序，并提供一个服务接口。例如，如果想鉴别一个文本是不是涉及 暴力，则直接使用这个在线服务即可。这种形式的服务，在云计算中被 称为软件即服务（Software as a Service，SaaS），于是人工智能程 序作为SaaS平台进入了云计算领域。
信息加工与 存储(大脑)
眼/耳/鼻/舌/身
手/脚/身
信息获取 (感觉器官)
事物客体
信息传递 (神经系统)
信息施用 (效应器官)
1.1信息与信息技术
• 人工信息处理的不足： – 算不快 – 记不住 – 传不远 – 看（听）不清
第一章 绪论
信息技术（IT）
1.1信息与信息技术
第一章 绪论
什么是信息技术？
第一章 绪论
2．大数据拥抱云计算 云计算PaaS平台中的一个复杂的应用是大数据平台。大数据是如何 一步一步融入云计算的呢？大数据中的数据分为3种类型：结构化的数 据、非结构化的数据和半结构化的数据。 其实数据本身并不是有用的，必须要经过一定的处理。例如，人们 每天跑步时运动手环所收集的就是数据，网络上的网页也是数据。虽然 数据本身没有什么用处，但数据中包含一种很重要的东西，即信息 （Information）。 数据十分杂乱，必须经过梳理和筛选才能够称为信息。
第一章 绪论
1.3新一代信息技术的应用
三、自动驾驶
自动驾驶系统主要由感知、规划和控制三个环节构成
第一章 绪论
1.3新一代信息技术的应用
第一章 绪论
1.感知（Sense） 想要使汽车实现自动驾驶，首先要让车知道： 一是我在哪？ 二是我周围都有什么？ 也就是让车拥有这两种能力：感知自身和感知环境。
线性系统部分总复习(2015)
2、状态空间描述（内部描述） (1)用状态空间表达式表征；(2)是系统的内部描 述；(3)是对系统的完全描述。
2
总复习：现代控制理论
二、线性定常连续系统状态空间表达式的建立
建立状态空间表达式的方法主要有两种： 1. 根据系统机理建立状态空间表达式 2. 由系统输入输出描述建立状态空间表达式
能控标准型实现 能观测标准型实现
y = Cˆxˆ
中， Cˆ 中与同一特征值的各约当块对应的各子 块的第一列组成的矩阵是列线性无关的。
31
总复习：现代控制理论
四、对偶性
1.对偶系统考：虑连续时间线性时变系统
： x& A(t)x B(t)u y C(t)x
（1）
线性时变系统的对偶系统的状态空间描述为：
d ：
&T AT (t) T CT (t)T T BT (t) T
22
总复习：现代控制理论
1. 秩判据
线性定常系统
x&(t) Ax(t) Bu(t) x(0) x0 t 0
完全能控的充分必要条件是
rankQc rank BMABML MAn1B n
其中: n为矩阵A的维数，Qc BMABML MAn1B 称为系统的能控性判别阵。
注：秩判据是一种方便，应用广泛的判别方法。 23
0
Ac
M 0
0
1 O
1 L
1
n-1
0
bc
M
0
1
则称此状态空间描述为能控规范形。
33
总复习：现代控制理论
约当规范形
状态方程中的 系统矩阵A具 有分块对角形 的形式。
9
总复习：现代控制理论
1) 对角线规范形
2
总复习：现代控制理论
二、线性定常连续系统状态空间表达式的建立
建立状态空间表达式的方法主要有两种： 1. 根据系统机理建立状态空间表达式 2. 由系统输入输出描述建立状态空间表达式
能控标准型实现 能观测标准型实现
y = Cˆxˆ
中， Cˆ 中与同一特征值的各约当块对应的各子 块的第一列组成的矩阵是列线性无关的。
31
总复习：现代控制理论
四、对偶性
1.对偶系统考：虑连续时间线性时变系统
： x& A(t)x B(t)u y C(t)x
（1）
线性时变系统的对偶系统的状态空间描述为：
d ：
&T AT (t) T CT (t)T T BT (t) T
22
总复习：现代控制理论
1. 秩判据
线性定常系统
x&(t) Ax(t) Bu(t) x(0) x0 t 0
完全能控的充分必要条件是
rankQc rank BMABML MAn1B n
其中: n为矩阵A的维数，Qc BMABML MAn1B 称为系统的能控性判别阵。
注：秩判据是一种方便，应用广泛的判别方法。 23
0
Ac
M 0
0
1 O
1 L
1
n-1
0
bc
M
0
1
则称此状态空间描述为能控规范形。
33
总复习：现代控制理论
约当规范形
状态方程中的 系统矩阵A具 有分块对角形 的形式。
9
总复习：现代控制理论
1) 对角线规范形
《现代信息技术》课件
概念：大数据 技术是指从海 量数据中提取 有价值的信息， 进行数据分析 和挖掘的技术。
特点：数据量 大、数据类型 多样、数据价 值密度低、数 据增长速度快。
应用领域：金 融、医疗、教 育、交通、电 商、社交等。
技术架构：数 据采集、数据 存储、数据处 理、数过大量数据训练模型，实现智能决策 自然语言处理：让机器理解并生成人类语言 计算机视觉：让机器识别和理解图像和视频 语音识别：让机器识别和理解语音信息 强化学习：让机器通过试错和反馈进行学习 知识图谱：构建知识网络，实现知识推理和搜索
深度学习技术的广泛应用
自然语言处理技术的突破
计算机视觉技术的发展
人工智能在医疗、金融、教育 等领域的应用
物联网技术的广泛 应用：智能家居、 智能交通、智能医 疗等领域
物联网技术的创新： 5G、人工智能、大 数据等技术的融合
物联网技术的安全 性：数据加密、身 份认证、隐私保护 等技术的研发
物联网技术的标准 化：国际标准、国 家标准、行业标准 的制定和推广
移动支付：通过手机、平板等移动设备进行支付 网上银行：通过互联网进行银行业务操作 区块链技术：应用于数字货币、智能合约等领域 大数据分析：通过对大量金融数据进行分析，为决策提供支持
远程教育：通过互 联网进行在线学习， 打破地域限制
智能教学：利用AI 技术进行个性化教 学，提高学习效率
虚拟现实：通过VR 技术进行沉浸式学 习，提高学习兴趣
20世纪50年 代，晶体管和 集成电路的发 明，推动了信 息技术的发展
20世纪60年 代，计算机网 络技术的出现， 使得信息技术 开始广泛应用
20世纪70年 代，个人计算 机的普及，使 得信息技术进
入千家万户
20世纪80年 代，互联网技 术的出现，使 得信息技术进 入了一个新的
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③ 信道： 信道是信号传输媒介的总称 ④ 反变换器（接收设备）： 反变换器是变换器的逆
变换。 ⑤ 信宿： 是指信息传送的终点，也就是信息接收者 ⑥ 噪声源： 噪声源并不是一个人为实现的实体，但
在实际通信系统中又是客观存在的。
通信系统模型（续）
通信系统 对原始信号进行转换、处理和传输 通信需要的一切技术设备和传输媒质的总体 信道、链路、路由(控制机制)
贝尔（亚历山大·格拉汉姆·贝尔）
1876年发明电话的是英国人贝 尔(1847—1922)，当时他还不到 30岁。他还制造了助听器，改 进了留声机，他一生获得30项 发明专利。
他获得了世界上第一台可用的 电话机的专利权（发明者有争 议），创建了贝尔电话公司（ AT&T公司的前身）。
电话的发明者之争
通信基本概念
通信系统模型 通信系统分类 信息与信号 通信信道 通信系统的主要性能指标 通信网 通信协议
电话通信
电话机将声 音信号转换 为可以传输 的电信号
电话将电信号 恢复成收端可 以理解的声音
信号
通信系统模型
通信的任务是在信息源和收信者之间建立 一个传输信息的通道，实现信息的传输。
（1）抗干扰能力强、无噪声积累。 （2）便于灵活地组合多种业务传送。 （3）便于加密处理。 （4）数字电路易于集成化，因而体积小、功 耗低，制造简单，可靠性高。 （5）数字信号易于实现压缩编码，节省频率 资源。 （6）占用信道带宽较宽。
通信基本概念
通信系统模型 通信系统分类 信息与信号 通信信道 通信系统的主要性能指标 通信网 通信协议
减少信息冗 数字通信系统 余
增加冗余， 纠错
信信
信数
数信
信受
息 源 加 道 字 信道 字 道 解 源 信
源编密编调
解译码译者
码
码制
调码
码
噪声 源
特点：传输离散的数字信号、占用带宽较大 64KHz、抗干扰能力强、实现远距离高质量传 输、实现综合业务数字化、易于加密，安全性 强、通信设备集成化
与模拟通信相比数字通信有以下特点:
模拟通信系统
①
②
信息源
调制器
信道
解调器
受信者
两次变换
噪声源
特点：传输连续的模拟信号、占用带宽少4KHz 、抗干扰能力较弱、不适于远距离传输、系统 和设备庞大，不利于集成化
模拟通信系统（续）
发信人讲话的语音信息首先经变换器将语音信息变 成电信号（模拟信源），然后电信号经放大设备后可以 直接在信道中传输。为了提高频带利用率，使多路信号 同时在信道中传输，原始的电信号（基带信号）一般要 进行调制才能传输到信道中去。 调制是信号的一种变换，通常是将不便于信道直接 传输的基带信号变换成适合信道中传输的信号，这一过 程由调制器完成，经过调制后的信号称为已调信号。在 收端，经解调器和逆变换器还原成语音信息。
贝尔和他发明的电话
2002年6月16日，美国国会 承认了1860年梅乌奇在纽约 展示“电话”这一历史，并
把贝尔赶下了电话发明者的 位子。
手机及移动通信的发展史
模拟手机时代、GSM时代、2.5G时代和3G时代 ,4G ……
提纲
通信与电通信 通信发展简史 通信基本概念 通信业务 标准化组织 通信技术发展趋势
电报技术(1837)：莫尔斯 电话技术(1876)：贝尔 * 无线电通信技术(1906)：微波、卫星通信 数据传输理论(1928)：奈奎斯特（抽样定理）** 复用技术(1930)：里夫斯(PCM) 数字通信理论(1948)：香农（信道容量）* 移动通信(近20年)：GSM、CDMA 光纤通信(近20年)：光纤、WDM ，DWDM
电信的业务类型有语言、文字、图像以及数据等。 Communication：信息交互；Telecommunication：电
信号的处理和传输
提纲
通信与电通信 通信发展简史 通信基本概念 通信业务 标准化组织 通信技术发展趋势
通信发展简史
语言和文字通信阶段 电通信阶段
电子信息时代
通信技术发展
光通信
烽火点亮 表示敌人来犯
烽火未点 表示平安无事
区分敌人的进攻方向
东
南
两个比特表示四个信息
西
北
n比特可表示的信息数为2n
可以传送２个消息
２1
（０ １）
可以传送４个消息 ２2
（００ ０１ １０ １１）
可以传送８个消息 ２3
（０００ ００１ ０１０ １００ ０１１ １０１ １１０ １１１）
可以传送１６个消息 ２4
其他信息传递方式
旗语 锣鼓声
通信和电通信
现代通信中信息的传送是通过信号来进行的，例如： 电压、电流信号等。
电通信简称电信，是以电信号（包括光信号）驮载待 传输的信息进行传输和交换的通信方式。
电通信方式具有迅速、可靠、准确等特点，而且几乎 不受时间、空间、地点、距离的限制，因而得到了迅 速而广泛的发展。
通信系统分类
按通信内容分 语音通信、数据通信、图像通 信、多媒体通信
按信号特征分 模拟通信系统、数字通信系统
按传输媒介分 有线通信（双绞线、同轴电缆、 光纤通信）； 无线通信（短波、微波、卫星）
绪论
参考教材第一章
提纲
通信与电通信 通信发展简史 通信基本概念 通信业务 标准化组织 通信技术发展趋势
什么是通信？
什么是通信(Communication)？ 通信：人们在日常生活中相互之间传递信息的 过程。 通信是信息在人—人，人—机器，机器—机器 之间进行的传递与交换(信息是消息中包含的有意 义的内容)。 通信是信息或其表示方式(表示媒体)的时/空转 移。
信 源 g(t) 发送设备 s(t) 信 道 r(t) 接收设备 g’(t) 信 宿
同步
n(t) 噪声源
同步
图 1.13 通信模型示意图
通信系统模型（续）
通信系统的组成：
① 信源： 是指发出信息的信息源，或者说 是信息的 发出者。
② 变换器（发送设备）： 变换器的功能是把信源发 出的信息变换成适合在信道上传输的信号。
通信的方式
人类社会是建立在信息交流基础上的，所以人 们总是离不开信息的传递；
古代的人力、马力、书信以及烽火台； 现代社会的电视、电话、网络； 尽管通信的方式各种各样，传递的内容千差万
别，有共性：进行信息的传递。 通信的任务：克服信息源与收信者之间在距离
上的障碍，迅速而准确地传递信息。
古老的信息传递方式
变换。 ⑤ 信宿： 是指信息传送的终点，也就是信息接收者 ⑥ 噪声源： 噪声源并不是一个人为实现的实体，但
在实际通信系统中又是客观存在的。
通信系统模型（续）
通信系统 对原始信号进行转换、处理和传输 通信需要的一切技术设备和传输媒质的总体 信道、链路、路由(控制机制)
贝尔（亚历山大·格拉汉姆·贝尔）
1876年发明电话的是英国人贝 尔(1847—1922)，当时他还不到 30岁。他还制造了助听器，改 进了留声机，他一生获得30项 发明专利。
他获得了世界上第一台可用的 电话机的专利权（发明者有争 议），创建了贝尔电话公司（ AT&T公司的前身）。
电话的发明者之争
通信基本概念
通信系统模型 通信系统分类 信息与信号 通信信道 通信系统的主要性能指标 通信网 通信协议
电话通信
电话机将声 音信号转换 为可以传输 的电信号
电话将电信号 恢复成收端可 以理解的声音
信号
通信系统模型
通信的任务是在信息源和收信者之间建立 一个传输信息的通道，实现信息的传输。
（1）抗干扰能力强、无噪声积累。 （2）便于灵活地组合多种业务传送。 （3）便于加密处理。 （4）数字电路易于集成化，因而体积小、功 耗低，制造简单，可靠性高。 （5）数字信号易于实现压缩编码，节省频率 资源。 （6）占用信道带宽较宽。
通信基本概念
通信系统模型 通信系统分类 信息与信号 通信信道 通信系统的主要性能指标 通信网 通信协议
减少信息冗 数字通信系统 余
增加冗余， 纠错
信信
信数
数信
信受
息 源 加 道 字 信道 字 道 解 源 信
源编密编调
解译码译者
码
码制
调码
码
噪声 源
特点：传输离散的数字信号、占用带宽较大 64KHz、抗干扰能力强、实现远距离高质量传 输、实现综合业务数字化、易于加密，安全性 强、通信设备集成化
与模拟通信相比数字通信有以下特点:
模拟通信系统
①
②
信息源
调制器
信道
解调器
受信者
两次变换
噪声源
特点：传输连续的模拟信号、占用带宽少4KHz 、抗干扰能力较弱、不适于远距离传输、系统 和设备庞大，不利于集成化
模拟通信系统（续）
发信人讲话的语音信息首先经变换器将语音信息变 成电信号（模拟信源），然后电信号经放大设备后可以 直接在信道中传输。为了提高频带利用率，使多路信号 同时在信道中传输，原始的电信号（基带信号）一般要 进行调制才能传输到信道中去。 调制是信号的一种变换，通常是将不便于信道直接 传输的基带信号变换成适合信道中传输的信号，这一过 程由调制器完成，经过调制后的信号称为已调信号。在 收端，经解调器和逆变换器还原成语音信息。
贝尔和他发明的电话
2002年6月16日，美国国会 承认了1860年梅乌奇在纽约 展示“电话”这一历史，并
把贝尔赶下了电话发明者的 位子。
手机及移动通信的发展史
模拟手机时代、GSM时代、2.5G时代和3G时代 ,4G ……
提纲
通信与电通信 通信发展简史 通信基本概念 通信业务 标准化组织 通信技术发展趋势
电报技术(1837)：莫尔斯 电话技术(1876)：贝尔 * 无线电通信技术(1906)：微波、卫星通信 数据传输理论(1928)：奈奎斯特（抽样定理）** 复用技术(1930)：里夫斯(PCM) 数字通信理论(1948)：香农（信道容量）* 移动通信(近20年)：GSM、CDMA 光纤通信(近20年)：光纤、WDM ，DWDM
电信的业务类型有语言、文字、图像以及数据等。 Communication：信息交互；Telecommunication：电
信号的处理和传输
提纲
通信与电通信 通信发展简史 通信基本概念 通信业务 标准化组织 通信技术发展趋势
通信发展简史
语言和文字通信阶段 电通信阶段
电子信息时代
通信技术发展
光通信
烽火点亮 表示敌人来犯
烽火未点 表示平安无事
区分敌人的进攻方向
东
南
两个比特表示四个信息
西
北
n比特可表示的信息数为2n
可以传送２个消息
２1
（０ １）
可以传送４个消息 ２2
（００ ０１ １０ １１）
可以传送８个消息 ２3
（０００ ００１ ０１０ １００ ０１１ １０１ １１０ １１１）
可以传送１６个消息 ２4
其他信息传递方式
旗语 锣鼓声
通信和电通信
现代通信中信息的传送是通过信号来进行的，例如： 电压、电流信号等。
电通信简称电信，是以电信号（包括光信号）驮载待 传输的信息进行传输和交换的通信方式。
电通信方式具有迅速、可靠、准确等特点，而且几乎 不受时间、空间、地点、距离的限制，因而得到了迅 速而广泛的发展。
通信系统分类
按通信内容分 语音通信、数据通信、图像通 信、多媒体通信
按信号特征分 模拟通信系统、数字通信系统
按传输媒介分 有线通信（双绞线、同轴电缆、 光纤通信）； 无线通信（短波、微波、卫星）
绪论
参考教材第一章
提纲
通信与电通信 通信发展简史 通信基本概念 通信业务 标准化组织 通信技术发展趋势
什么是通信？
什么是通信(Communication)？ 通信：人们在日常生活中相互之间传递信息的 过程。 通信是信息在人—人，人—机器，机器—机器 之间进行的传递与交换(信息是消息中包含的有意 义的内容)。 通信是信息或其表示方式(表示媒体)的时/空转 移。
信 源 g(t) 发送设备 s(t) 信 道 r(t) 接收设备 g’(t) 信 宿
同步
n(t) 噪声源
同步
图 1.13 通信模型示意图
通信系统模型（续）
通信系统的组成：
① 信源： 是指发出信息的信息源，或者说 是信息的 发出者。
② 变换器（发送设备）： 变换器的功能是把信源发 出的信息变换成适合在信道上传输的信号。
通信的方式
人类社会是建立在信息交流基础上的，所以人 们总是离不开信息的传递；
古代的人力、马力、书信以及烽火台； 现代社会的电视、电话、网络； 尽管通信的方式各种各样，传递的内容千差万
别，有共性：进行信息的传递。 通信的任务：克服信息源与收信者之间在距离
上的障碍，迅速而准确地传递信息。
古老的信息传递方式