第2-3讲-电信基础技术ppt课件.ppt

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1、电子信息科学技术导论第2-3讲电信基础技术概述2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲2本讲内容消息的数字化-电子信息的形态电磁波-电子信息的承载通信工程-电子信息的传输计算机-电子信息的处理互联网-电子信息的共享其他电子信息科学的专业邻域2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲3§2.1消息的数字化-电子信息的形态1.什么是数字化信号的原始形态数字信号离散化、量化数字的二进制表示数字化的意义信号质量提高处理更便捷数字电路规模庞大但设计简单奈奎斯特采样定理：采样频率高于原信号最高频率2倍2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲4§2.1消息的数字化-电子信息的形态2.数字化

2、关键技术采样目的：实现信号离散化技术实现：对连续信号间隔采样需要探讨的问题：间隔的选取，对信号的代表性，数据量。采样理论：离散信号完全代表原始连续信号的理论依据量化目的：实现信号的数字化技术实现：对数据量进行二进制编码需探讨的问题：编码精度选取，对信号的代表性，数据量。思考：从A/D到D/A，不可恢复的误差对应用的影响？2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲5§2.1消息的数字化-电子信息的形态3.文字的数字化编码目的：实现文字在计算机里面的表示技术实现ASCII编码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国信息互换标准代码）7

3、位二进制代码表示127个常用符号汉字编码输入编码：字符与键盘的对应规律，各种输入法：拼音、五笔；输出编码：字符的点阵表示交换码：国标GB2312-8区位码可容纳94区X94位=8834个符号最高位置1，兼容ASCII01-09：符号区，常用682个；10-15：自定义符号区；16-55：一级汉字3755个；56-87：二级汉字3008个；88-94：自定义汉字区。2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲6§2.1消息的数字化-电子信息的形态4.语音信号的数字化目的：连续的语音信号数字化并编码为数据量很小的数字信号，实现高速、高质量的信息共享。技术实现对语音信号的波形进行离散、量化，转化

4、为数字信号需要探讨的问题频率范围：人声：300-3400HZ；音乐：30-20000HZ按照8K采样、8bit量化，语音的码率64kbit/s，实践验证波形编码码率不能低于23kbit/s。如何进一步降低？语音参量编码移动通信中8K采样、13bit量化，每160采样点进行参量提取GSM做到13kbit/s，相对波形编码提升8倍CDMA有多种码率可选:1.2kb/s2.4kb/s4.8kb/s9.6kb/s2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲7§2.1消息的数字化-电子信息的形态5.图像信号的数字化图像信号的特点：关于空间位置的函数；色彩三基色图像信号生成：阵列成像：一次性得到成像面

5、各离散点信号扫描成像：逐行逐列扫描形成一维时间信号数字化过程：离散采样、量化编码数字图像的多种应用图像增强图像恢复图像编码图像重建图像识别2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲8§2.2电磁波-电子信息的承载1.电磁波基本概念电磁波是什么空间传播的一种交变电磁场。无线电波、红外线、可见光、激光、紫外线、X射线和伽马射线都属于电磁波，区别在于频率不同。是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁波的发现1831法拉利发现电磁感应；1864麦克斯韦理论推导得到波动方程，提出电磁波概念。1887赫兹实验验证电磁波

6、的存在。2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲9§2.2电磁波-电子信息的承载1.电磁波基本概念电磁波的参数电磁波传播速度为频率与波长乘积，在真空中传播速度：3×108m/s不同频率电磁波的应用电磁波的生成高频振荡电路：由电容C和电感L构成的振荡电路；振荡频率与LC乘积倒数正比；可生成频率1GHz以下正弦波。高频信号借助天线辐射出电磁波。微波段振荡信号生成：2021/10/1电子信息科学技术导论－第2讲10§2.2电磁波-电子信息的承载2.电磁波的早期应用1895年马可尼发明无线电通信发射机:赫兹式电磁波振荡器。检波器:粉末检波器。1909年，获得诺贝尔物理学奖。意义通信摆脱了依赖导

7、线的方式，船舶的飞机安全运行得到极大保障。是通信技术上的一次飞跃，人类科技史上的一个重要成就。粉末检波器是一只玻璃管，两端是电极，内装有金属粉末。当接收到电磁波时，检波器内的金属屑便凝聚起来，电阻急剧减小，电路接通，电铃启动。电铃锤既敲击铃盖，发出声响，又敲击抖动检波器，使凝聚起来的金属屑随时能散开，以便保持灵敏性，准备接收下一个信号。1895年波波夫的无线电收报机天线的作用被偶然发现，检波灵敏度提升无线电通