現(xiàn)代無線通信緒論

1、1湯曉燕湯曉燕 2我們所知道的通信我們所知道的通信古代：烽火狼煙、擊鼓鳴金、搖旗吶喊、飛鴿傳信古代：烽火狼煙、擊鼓鳴金、搖旗吶喊、飛鴿傳信 這些通信方法和手段只能極其有限地解決一定距離的通信問題。這些通信方法和手段只能極其有限地解決一定距離的通信問題。 我們的先人常以無法實時互通的浪漫詩句和思念之情來代替通信。我們的先人常以無法實時互通的浪漫詩句和思念之情來代替通信。 現(xiàn)代：電話、電視、廣播、郵政、因特網(wǎng)、其他方式現(xiàn)代：電話、電視、廣播、郵政、因特網(wǎng)、其他方式 目前的這些現(xiàn)代的通信方法和手段已為我們大家所熟目前的這些現(xiàn)代的通信方法和手段已為我們大家所熟知，并成為我們社會生活中一個不可或缺的組成

2、部分。隨知，并成為我們社會生活中一個不可或缺的組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)與社會的發(fā)展，對通信的要求也越來越高。著科學(xué)技術(shù)與社會的發(fā)展，對通信的要求也越來越高。3近代深空通信的一個成功范例近代深空通信的一個成功范例 美國宇航局美國宇航局20052005年年1 1月月1212日發(fā)射了用來探測彗星的日發(fā)射了用來探測彗星的“深度撞擊深度撞擊”號探測器，它的目標(biāo)是號探測器，它的目標(biāo)是“坦普爾一號坦普爾一號”彗星的彗核。彗星的彗核。 “ “深度撞擊深度撞擊”發(fā)射了一發(fā)發(fā)射了一發(fā)“炮彈炮彈”于于7 7月月4 4日與彗星日與彗星TEMPEL1TEMPEL1在距地球在距地球1.321.32億公里億公里處相撞，并將觀

3、測到的寶貴圖像和數(shù)據(jù)傳回地球（延時大約處相撞，并將觀測到的寶貴圖像和數(shù)據(jù)傳回地球（延時大約7474分分鐘）。鐘）。4海上艦船通信海上艦船通信 5海上艦船通信海上艦船通信 對空通信、衛(wèi)星通信對空通信、衛(wèi)星通信編隊通信、對岸通信編隊通信、對岸通信對潛通信（水聲）對潛通信（水聲）通信偵察、通信對抗通信偵察、通信對抗內(nèi)部通信（語音、數(shù)據(jù)、內(nèi)部通信（語音、數(shù)據(jù)、圖像）圖像）甲板話音通信甲板話音通信6通信的發(fā)展簡史通信的發(fā)展簡史 按照人類交流方式與技術(shù)的不同，可以把通信歷史按照人類交流方式與技術(shù)的不同，可以把通信歷史劃分以下幾個階段：劃分以下幾個階段： 第一階段第一階段 語言語言 第二階段第二階段 文字、

4、郵政文字、郵政 第三階段第三階段 印刷術(shù)、出版物印刷術(shù)、出版物 第四階段第四階段 電報、電話、廣播電報、電話、廣播 第五階段第五階段 通信與計算機的結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)通信與計算機的結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)7最早的電通信設(shè)想最早的電通信設(shè)想 17531753年年2 2月月1717日日，蘇格蘭人雜志上發(fā)表了一封署名，蘇格蘭人雜志上發(fā)表了一封署名C.MC.M的書信。的書信。在這封信中，作者提出了用電流進行通信的大膽設(shè)想。他建議：在這封信中，作者提出了用電流進行通信的大膽設(shè)想。他建議：把一組金屬線從一個地點延伸到另一個地點，每根金屬線與一個把一組金屬線從一個地點延伸到另一個地點，每根金屬線與一個字母相對應(yīng)。在一端發(fā)報時，便

5、根據(jù)報文內(nèi)容將一條條金屬線與字母相對應(yīng)。在一端發(fā)報時，便根據(jù)報文內(nèi)容將一條條金屬線與靜電機相連接，使它們依次通過電流。電流通過金屬線上的小球靜電機相連接，使它們依次通過電流。電流通過金屬線上的小球便將掛在它下面的寫有不同字母或數(shù)字的小紙片吸了起來，從而便將掛在它下面的寫有不同字母或數(shù)字的小紙片吸了起來，從而起到遠(yuǎn)距離傳遞信息的作用。起到遠(yuǎn)距離傳遞信息的作用。 8最早的有線電報最早的有線電報18441844年年5 5月月2424日日，莫爾斯從華盛頓到巴，莫爾斯從華盛頓到巴爾的摩拍發(fā)人類歷史上的第一份電爾的摩拍發(fā)人類歷史上的第一份電報。在座無虛席的國會大廈里報。在座無虛席的國會大廈里, ,莫莫爾斯

6、用激動得有些顫抖的雙手爾斯用激動得有些顫抖的雙手, ,操操縱著他傾十余年心血研制成功的電縱著他傾十余年心血研制成功的電報機報機, , 發(fā)出了發(fā)出了:“:“上帝創(chuàng)造了何等上帝創(chuàng)造了何等奇跡奇跡!”!”一語。一語。 莫爾斯發(fā)出第一封莫爾斯發(fā)出第一封電報設(shè)備的復(fù)制品電報設(shè)備的復(fù)制品 9最早的有線電話最早的有線電話 18751875年年6 6月月2 2日日，美國人亞力山大，美國人亞力山大. .格雷厄姆格雷厄姆. .貝貝爾爾( (Bell,Bell,AlekanderAlekander Graham) Graham)發(fā)明了電話。發(fā)明了電話。至今美國波士頓法院路至今美國波士頓法院路109109號的門口，仍

7、號的門口，仍釘著塊鐫有：釘著塊鐫有：18751875年年6 6月月2 2日電話誕生在這日電話誕生在這里的銅牌。里的銅牌。18761876年年2 2月月1414日日，貝爾申請了那個著名的他和，貝爾申請了那個著名的他和沃森一直研究著的裝置沃森一直研究著的裝置電話的專利。電話的專利。同一天另一個發(fā)明家格雷（同一天另一個發(fā)明家格雷（1835-19011835-1901）也向美國專利局遞交了相似設(shè)備的專利申也向美國專利局遞交了相似設(shè)備的專利申請書，只因比貝爾晚了幾個小時而痛失電請書，只因比貝爾晚了幾個小時而痛失電話發(fā)明權(quán)。話發(fā)明權(quán)。 貝爾獲得電話貝爾獲得電話的專利證書的專利證書 10電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的

8、發(fā)現(xiàn) 18871887年年3 3月月2121日日，德國物理學(xué)家赫茲（，德國物理學(xué)家赫茲（HertzHertz）在實驗中發(fā)在實驗中發(fā)現(xiàn)，電火花的能量能夠越過空間傳到遠(yuǎn)處。這是人類歷現(xiàn)，電火花的能量能夠越過空間傳到遠(yuǎn)處。這是人類歷史上第一次證實了電磁波的存在。但赫茲斷然否認(rèn)選用史上第一次證實了電磁波的存在。但赫茲斷然否認(rèn)選用電磁波進行通信的可能性。他認(rèn)為如要利用電磁波進行電磁波進行通信的可能性。他認(rèn)為如要利用電磁波進行通信的話，需要有一面面積與歐洲大陸相當(dāng)?shù)木扌头瓷渫ㄐ诺脑?，需要有一面面積與歐洲大陸相當(dāng)?shù)木扌头瓷溏R。鏡。 11最早的無線通信最早的無線通信 1895 1895年年5 5月月7 7日日

9、，3636歲的波波夫在彼德堡的歲的波波夫在彼德堡的俄國物理化學(xué)會的物理分會上，宣讀了關(guān)俄國物理化學(xué)會的物理分會上，宣讀了關(guān)于于“金屬屑與電振蕩的關(guān)系金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文，并的論文，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機。當(dāng)他當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機。當(dāng)他的助手在大廳的另一端接通火花式電波發(fā)的助手在大廳的另一端接通火花式電波發(fā)生器時，波波夫的無線電接收機便響起鈴生器時，波波夫的無線電接收機便響起鈴來；斷開電波發(fā)生器，鈴聲立即中止。幾來；斷開電波發(fā)生器，鈴聲立即中止。幾十年后，為了紀(jì)念波波夫在這一天的劃時十年后，為了紀(jì)念波波夫在這一天的劃時代創(chuàng)舉，當(dāng)時的蘇聯(lián)政府便把代創(chuàng)舉，當(dāng)時的蘇聯(lián)政府便

10、把5 5月月7 7日定為日定為“無線電發(fā)明日無線電發(fā)明日”。 波波夫?qū)嶒炗玫臒o線電接收機波波夫?qū)嶒炗玫臒o線電接收機 12人類首次遠(yuǎn)距離無線電通信人類首次遠(yuǎn)距離無線電通信 18971897年年5 5月月1818日日, ,馬可尼進行橫跨布里斯托爾（馬可尼進行橫跨布里斯托爾（BristolBristol）海峽的無線電海峽的無線電通信取得成功，通信距離為通信取得成功，通信距離為1414公里。公里。13影響通信發(fā)展的重要發(fā)明或理論影響通信發(fā)展的重要發(fā)明或理論 19061906年年, , 發(fā)明了真空三極管放大器。發(fā)明了真空三極管放大器。 19251925年年，英國發(fā)明家貝爾德在前人研究的基礎(chǔ)上終于制成了，

11、英國發(fā)明家貝爾德在前人研究的基礎(chǔ)上終于制成了世界上第一臺有實用價值的電視機。世界上第一臺有實用價值的電視機。19411941年年，發(fā)明了數(shù)字計算機。，發(fā)明了數(shù)字計算機。19481948年年，貝爾實驗室向公眾展示了用以取代真空管的晶體管。，貝爾實驗室向公眾展示了用以取代真空管的晶體管。19481948年年，Claude E.ShannonClaude E.Shannon發(fā)表了信息論。發(fā)表了信息論。1419571957年年1010月月4 4日日，原蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，地球，原蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，地球上第一次收到了來自人造衛(wèi)星的電波。它不僅標(biāo)志著航上第一次收到了來自人造衛(wèi)星的電波

12、。它不僅標(biāo)志著航天時代的開始，也意味著一個利用衛(wèi)星進行通信的時代天時代的開始，也意味著一個利用衛(wèi)星進行通信的時代即將到來。即將到來。19581958年年，發(fā)明了集成電路。，發(fā)明了集成電路。19641964年年，電子電話交換機投入使用。，電子電話交換機投入使用。19721972年年，摩托羅拉公司為，摩托羅拉公司為FCCFCC演示蜂窩電話系統(tǒng)。演示蜂窩電話系統(tǒng)。1519761976年年，出現(xiàn)個人計算機。，出現(xiàn)個人計算機。19791979年年，6464KBKB隨機存儲器的出現(xiàn)宣告超大規(guī)模集成（隨機存儲器的出現(xiàn)宣告超大規(guī)模集成（VLSIVLSI）電路時代的電路時代的到來。到來。19801980年年，貝

13、爾公司推出，貝爾公司推出FT3FT3光纖通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)。19851985年年，傳真機（，傳真機（FAXFAX）廣泛使用。廣泛使用。19891989年年，衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（，衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPSGPS）完成部署完成部署 。19951995年年，互聯(lián)網(wǎng)（，互聯(lián)網(wǎng)（InternetInternet）及及WWWWWW瀏覽廣泛流行。瀏覽廣泛流行。20002000年至今年至今，進入基于微處理器的數(shù)字信號處理、高速個人計算機、擴，進入基于微處理器的數(shù)字信號處理、高速個人計算機、擴頻通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視、數(shù)字廣播以及個人通信系頻通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視、數(shù)字廣播以及個人通信系統(tǒng)

14、時代。統(tǒng)時代。16我國通信的歷史我國通信的歷史18711871年年，英國、俄羅斯、丹麥敷設(shè)的香港至上海、長崎至上海的水，英國、俄羅斯、丹麥敷設(shè)的香港至上海、長崎至上海的水線，全長線，全長22372237海里。這是帝國主義入侵中國的第一條電報水線和在海里。這是帝國主義入侵中國的第一條電報水線和在上海租界設(shè)立的電報局。上海租界設(shè)立的電報局。 18751875年年，福建船政學(xué)堂附設(shè)了電報學(xué)堂，培訓(xùn)電報技術(shù)人員。這是，福建船政學(xué)堂附設(shè)了電報學(xué)堂，培訓(xùn)電報技術(shù)人員。這是中國第一所電報學(xué)堂。中國第一所電報學(xué)堂。 17我國通信的歷史我國通信的歷史18991899年年，我國最早使用無線電通信的地區(qū)是廣州。早在

15、，我國最早使用無線電通信的地區(qū)是廣州。早在18991899年，就在廣州督署、馬口、前山、威遠(yuǎn)等要塞以及年，就在廣州督署、馬口、前山、威遠(yuǎn)等要塞以及廣海、寶壁、龍驤、江大、江鞏等江防軍艦上設(shè)立無線廣海、寶壁、龍驤、江大、江鞏等江防軍艦上設(shè)立無線電機。電機。19081908年年，英商在上海英租界的匯中旅館私設(shè)了一部無線，英商在上海英租界的匯中旅館私設(shè)了一部無線電臺，與海上船舶通報。后由清政府收買，移裝到上海電臺，與海上船舶通報。后由清政府收買，移裝到上海電報總局內(nèi)，這是上海地區(qū)最早的無線電臺。電報總局內(nèi)，這是上海地區(qū)最早的無線電臺。19211921年年1 1月月7 7日日，中國加入國際電報公約，中

16、國加入國際電報公約18我國通信的歷史我國通信的歷史19331933年年, ,中國電報通信首次使用打字電報機。中國電報通信首次使用打字電報機。19501950年年1212月月1212日日，我國第一條有線國際電話電路，我國第一條有線國際電話電路-北京北京至莫斯科的電話電路開通。經(jīng)由蘇聯(lián)轉(zhuǎn)接通往東歐各國至莫斯科的電話電路開通。經(jīng)由蘇聯(lián)轉(zhuǎn)接通往東歐各國的國際電話電路也陸續(xù)開通。的國際電話電路也陸續(xù)開通。19581958年年，上海試制成功第一部縱橫制自動電話交換機，上海試制成功第一部縱橫制自動電話交換機 ，第一套國產(chǎn)明線第一套國產(chǎn)明線1212路載波電話機研制成功。路載波電話機研制成功。19701970年年，我國第一顆人造衛(wèi)星（東方紅，我國第一顆人造衛(wèi)星（東方紅1 1號）發(fā)射成功。號）發(fā)射成功。19我國通信的歷史我國通信的歷史19841984年年5 5月月1 1日日，廣州用，廣州用150150MHzMHz頻段開通了我國第一個數(shù)頻段開通了我國第一個數(shù)字尋呼系統(tǒng)。程控中文電報譯碼機通過鑒定并推廣使用字尋呼系統(tǒng)。程控中文電報譯碼機通過鑒定并推廣使用。首次具備國際直撥功能的編碼縱橫制自動電話交換機。首次具備國際直撥功能的編碼縱橫制自動電話交換機（HJ09HJ09型）研制成功。型）研制成功。19871987年年1111月月，廣州開通了我國第一個