通信技術(shù)發(fā)展史課件

一、通信的概念談到通信，我們每個人都不陌生。古代的烽火報(bào)警，就是把敵人入侵的消息通過烽火傳達(dá)給遠(yuǎn)方的人們(類似的例子還有抗日戰(zhàn)爭時(shí)期的“消息樹”)；艦船上的燈語和旗語通過燈的閃爍和旗子的揮動與另一艦船或港口進(jìn)行無聲的對話；

傳統(tǒng)的信函以文字形式把游子的思鄉(xiāng)之情濃縮于尺素之中，再利用郵政媒體送達(dá)家人；在各種建設(shè)工地上，工人們經(jīng)常使用對講機(jī)相互聯(lián)絡(luò)，協(xié)調(diào)工作；在電影電視中經(jīng)常看到軍人或警察利用無線電臺進(jìn)行作戰(zhàn)指揮；還有電報(bào)、電傳、電話、尋呼、移動電話、有線廣播、無線廣播、有線電視、無線電視等當(dāng)代最為普及的通信手段都是現(xiàn)實(shí)生活中我們所熟悉的通信實(shí)例。在上述實(shí)例中我們發(fā)現(xiàn)，無論是遠(yuǎn)古狼煙滾滾的烽火，還是今天四通八達(dá)的電話，無論是飽含情誼的書信，還是絢麗多彩的電視畫面，

盡管通信的方式各種各樣，傳遞的內(nèi)容千差萬別，但都有一個共性，那就是進(jìn)行信息的傳遞。因此，我們對通信下一個簡練的定義：所謂通信，就是信息的傳遞。這里“傳遞”可以認(rèn)為是一種信息傳輸?shù)倪^程或方式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信也進(jìn)入了我們的生活。通過因特網(wǎng)(Internet)，我們足不出戶就可看報(bào)紙、聽新聞、查資料、逛商店、玩游戲、上課、看病、下棋、購物、發(fā)電子郵件。網(wǎng)絡(luò)通信豐富多彩的功能極大地拓寬了通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，使通信滲入到人們物質(zhì)與精神生活的各個角落，二、通信系統(tǒng)1.2.1通信系統(tǒng)的定義與組成用于進(jìn)行通信的設(shè)備硬件、軟件和傳輸介質(zhì)的集合叫做通信系統(tǒng)。需要強(qiáng)調(diào)的是，過去對通信系統(tǒng)的定義沒有軟件部分，但隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入通信系統(tǒng)，通信軟件就成為組成通信系統(tǒng)的基本要素，因此我們在定義中加入軟件這一模塊。

從硬件上看，通信系統(tǒng)主要由信源、信宿、傳輸介質(zhì)和收信、發(fā)信設(shè)備五部分組成，如圖1―1所示(注意，圖中的干擾可以理解為是通信系統(tǒng)的一部分，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，一個通信系統(tǒng)無法徹底消除干擾)。圖1―1模擬通信系統(tǒng)的一般模型圖1―2通信系統(tǒng)實(shí)例示意圖三、常用的通信手段

了解了通信、通信系統(tǒng)和通信頻段等基本概念后，下面我們介紹完成通信任務(wù)的具體手段。根據(jù)當(dāng)前通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，我們把通信手段歸納為以下幾種：1.電纜通信電纜通信是出現(xiàn)最早的通信手段，用于長途通信已有60多年的歷史，在通信領(lǐng)域占有突出的地位。所謂電纜通信就是利用單根(同軸電纜)或多股導(dǎo)線作為傳輸介質(zhì)的通信過程或方式，主要采用模擬單邊帶調(diào)制(SSB)和頻分復(fù)用技術(shù)，常用于電話、傳真、電報(bào)等領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代以來，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，許多新技術(shù)新器件應(yīng)用于短波通信，諸如短波自適應(yīng)通信技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)、線路壓縮擴(kuò)展技術(shù)及新型短波調(diào)制解調(diào)器等，使得短波通信的面貌大為改觀，可靠性不斷提高。可以預(yù)見，短波通信將以其部署快速、抗毀性強(qiáng)、機(jī)動性好、通信距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)而成為軍事通信中的“主力軍”。3.微波通信微波通信始于20世紀(jì)60年代，它彌補(bǔ)了電纜通信的缺點(diǎn)，可到達(dá)電纜無法鋪設(shè)的地區(qū)，且架設(shè)容易、建設(shè)周期短、投資低于同軸電纜。目前，模擬電話微波通信容量為每頻道6000路。美、俄、日等國的長途電話、電視節(jié)目主要采用微波通信。美國約有數(shù)10萬千米的微波中繼線路，前蘇聯(lián)最長的一條微波中繼線路為1萬多千米。

模擬微波通信主要采用SSB/FM/FDM等調(diào)制技術(shù)，早期的數(shù)字微波通信大都采用BPSK和QPSK調(diào)制。為了提高頻譜利用率、增大信道容量，現(xiàn)正向多電平調(diào)制技術(shù)發(fā)展，比如，16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM等多電平調(diào)制。采用多電平調(diào)制技術(shù)，在40MHz的標(biāo)準(zhǔn)頻道內(nèi)，可傳輸1920～7680路PCM調(diào)制數(shù)字電話。我國目前約有10余萬千米的微波中繼線路，其中3/5用于通信，2/5用于傳輸廣播電視節(jié)目。6.移動通信顧名思義，移動通信就是在移動過程中進(jìn)行的通信，是現(xiàn)代通信技術(shù)中發(fā)展最快的一種通信手段。移動通信的歷史并不短，在反映二次世界大戰(zhàn)的電影中我們看到的士兵隨身背著的步話機(jī)(一種小型移動電臺)和汽車中的小型電臺以及與飛機(jī)和艦船的通信就是早期的移動通信。上述微波通信、光纖通信、衛(wèi)星通信和移動通信我們會在第三篇作比較詳細(xì)的介紹。四、通信技術(shù)發(fā)展史自19世紀(jì)初電通信技術(shù)問世以來，短短的100多年時(shí)間里，通信技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異?！扒Ю镅邸?、“順風(fēng)耳”等古人的夢想不但得以實(shí)現(xiàn)，而且還出現(xiàn)了許多人們過去想都不曾想過的新技術(shù)?；仡櫷ㄐ偶夹g(shù)的發(fā)展史有利于我們更好地了解與掌握這門科學(xué)知識。下面我們給出通信技術(shù)發(fā)展歷史簡表。表1―4通信技術(shù)發(fā)展歷史簡表

根據(jù)各種通信技術(shù)在通信發(fā)展史上的地位、作用以及對人類社會的影響，我們對過去的100多年通信技術(shù)的發(fā)展歷史進(jìn)行了概括性的總結(jié)，認(rèn)為有10項(xiàng)重大通信技術(shù)值得人們紀(jì)念，并以此結(jié)束本章的內(nèi)容。

(1)摩爾斯發(fā)明有線電報(bào)。有線電報(bào)開創(chuàng)了人類信息交流的新紀(jì)元。

(2)馬克尼發(fā)明無線電報(bào)。無線電報(bào)為人類通信技術(shù)開辟了一個嶄新的領(lǐng)域。(3)載波通信。載波通信的出現(xiàn)，改變了一條線路只能傳送一路電話的局面，使一個物理介質(zhì)上傳送多路音頻電話信號成為可能。

(4)電視。電視極大地改變了人們的生活，使傳輸和交流信息從單一的聲音發(fā)展到實(shí)時(shí)圖像。

(5)電子計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)被公認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明，它加快了各類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。

(6)集成電路。集成電路為各種電子設(shè)備提供了高速、微小、功能強(qiáng)大的“心”，使人類的信息傳輸能力和信息處理能力達(dá)到了一個新的高度。

(7)光纖通信。光導(dǎo)纖維的發(fā)明，使人們尋求到一種真正能夠承擔(dān)起構(gòu)筑未來信息化基礎(chǔ)設(shè)施傳輸平臺