越来越宽的信息之路修改后用.ppt

四 越来越宽的信息之路 一 微波通讯 二 卫星通讯 三 光纤通讯 四 网络通讯 古代方法有 狼烟报警 烽火 快马传书 飞鸽传书 口信 水兵旗语等 一 微波通信 阅读课本回答问题 比一比 看谁找的快 为什么要用微波通信 微波的波长范围和频率范围是多少 微波有什么性质 微波中继站的作用是什么 微波中继站的建立在距离上有什么要求 能不能用地球的天然卫星 月球作为一个中继站呢 为什么要用微波通信 信息理论表明 电磁波频率越高 相同时间内可以传递的信息就越多 而微波比中波 短波频率更高 一定时间内可以传递更多的信息 微波的波长范围和频率范围是多少 微波的波长在10m 1mm之间 频率在之间 微波的性质更接近光波 大致沿直线传播 微波有什么性质 发射 接收 微波中继通信 微波大致沿直线传播 中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收 放大处理后 再发射到下一站去 这就像接力赛跑一样 一站传一站 经过很多中继站可以把信息传递到远方 微波中继站的作用是什么 发射 接收 发射 接收 微波中继站 每隔50千米左右建立一个中继站 上一站传来的信号就可以传递下去 微波中继站的建立在距离上有什么要求 6 微波通信的优缺点 优点 微波通信的频率高 传播信息容量大 且中继站用计算机监督控制 出现故障时能自动倒换 自动报警 节约了人力资源 缺点 微波传送距离越远 需要建立的中继站就越多 势必会带来一定的麻烦 而且在遇到雪山 大洋 要本无法建立中继站 容量大 一条微波线路可以开几千甚至几万条电话线路 每隔50km必须建中继站 信号衰退 时间延迟 5 在遇到雪山 大洋 根本无法建设中继站 怎么办 能不能利用地球的卫星 月球进行微波中继通信呢 月球是地球的卫星 可以反射微波 但离我们太远了 38万千米 信号衰减 时间延迟 而且只有当两个通信点同时见到月亮时 才能完成这两点间的通信 能不能用地球的天然卫星 月球作为一个中继站呢 不能 因为它离我们太远了 信号衰减 时间延迟 而且只有当两个通信点同时见到月亮时 才能完成这两点的通信 思考 二 卫星通信 卫星通信 利用通信卫星做微波通信的中继站来传递信息的方式 阅读并思考 二 卫星通信 3 卫星通信有哪些优越性 1 什么是同步卫星 2 要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星 1 同步卫星 同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同 相对地球 静止 所以叫做 同步 卫星 地球同步通信卫星 地球同步通信卫星 2 要想实现全球通信至少需要几颗同步卫星 用三颗同步卫星就可以实现全球通信 3 卫星通信的优点 远距离传递信息通信容量大干扰小 质量好 功效高 在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星 就覆盖了几乎全部地球面 可以实现全球通信 它们就像几个太空微波中继站 从一个地面站接收的电信号 经过处理 再发送到另一个或几个地面站 现在通过卫星电视 一个地方出现的突发事件 全世界的人们儿乎可以立刻看到现场的画面 我们已经知道 电磁波的传播速度等于光速 实际上光也是一种电磁波 与电磁波相比 光的频率更高 如果用光来通信 这条 高速公路 要比短波 微波的 公路 宽出百万倍 千万倍 但如何实现光通信呢 三 光纤通信 利用频率更高的光波进行信息传递的通信方式 普通的光源夹杂了许多不同波长 频率 的光 难以用它携带信息 1960年 美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器 它能产生频率单一 方向高度集中的光 激光 这才使得用光进行通信的幻想得以实现 1 激光1960年美国科学家梅曼制成了世界第一台红宝石激光器 它能产生频率单一 方向高度集中的光 称为激光 氦氖红光 氩离子激光器 激光的特性 1 激光具有很高方向性从普通光源发出的光是向四面八方传播的 传得越远光束越分散 而激光沿一定方向传播时几乎是不发散的 即使把激光发射到距地球38万千米的月球上 也只发散成一个直径为几千米的光斑 2 激光具有很高的单色性普通光源发出的光如日光 是由多种不同的色光混合而成的 即使普遍认为很好的单色光源 氪灯发出的光也是由相近的色光组成的 颜色并不很纯 而激光是有很高的单色性 颜色很纯 3 激光具有很高的亮度一台大功率激光器收出的激光 亮度可达太阳亮度的107 1015倍 把大塑料瓶用不透光的纸包上 瓶的侧壁开个小孔 塑料瓶装满水 水中有一光源 当水从小孔流出时 会看到弯弯的水照到地面 在地面上产生一个光斑 演示 2 通信用的激光一般在特殊的管道 光导纤维里传播 原理是光的全反射 光纤 那么光是怎样传递信息的呢 光从光导纤维的一端射入 在内壁上多次反射 从另一端射出 这样就把它携带的信息传到远方 注 光导纤维是很细很细玻璃丝 由内芯和外套两部分组成 通常几千条光纤敷上保护层 制成光纤 用到传递电视 电话等各种信息 由于光的频率高 可以传输大量的信息 激光通信与 通信类似 即先把声音和图像信号调制到 上 然后把它们发射出去 最后用接收装置把声音和图像信号检出来 有线 激光 4 光纤通信的优势 光在光导纤维中传输损耗小 可长距离传输 光纤通信 通信容量大 不怕雷击 不受电磁干扰 通信质量高 保密性好 普通光 优点 容量大 容量是微波的百万倍 千万倍 缺陷 难以携带信息 夹杂许多不同波长 频率 的光 激光 频率单一 方向高度集中 光导纤维 光在光导纤维中传输 损耗小 可长距离传输 光纤通信 容量极大 不怕雷击 不受电磁干扰 通信质量高 保密性好 四 网络通信 网络通信 1 计算机可以高速处理大量信息 把计算机联在一起 可以进行网络通信 2 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件 3 把网络又互相联结 成为世界上最大的计算机网络 叫因特网 这样就能做到信息资源的共享 4 电子邮件的传递方式 计算机 计算机甲 服务器A 计算机 计算机乙 服务器B 计算机甲 服务器A 服务器B 计算机乙 xiaolin 导线 光缆 微波 信息之路小结 微波通信 频率在30MHz 3 105MHz 卫星通信 用通信卫星转为微波中继站 光纤通信 激光在光导纤维中传播 网络通信 把计算机联在一起进行通信 1 微波通信 微波的波长在10m 1mm之间 频率在30MHZ 3 105MHZ之间 微波在空间中近似直线传播 不能沿地球表面绕射 微波通信必须每隔50km左右建立一个中继站 把上一站传来的信号放大处理后再传递到下一站继续传送 小结 微波通信的频率高 传递性信息容量大 且中继站使用计算机控制 出现故障能自动倒换和报警 被广泛应用于无线电通信 广播 电视和导航 在地球赤道平面上空同步轨道上均匀地配置三颗同步卫星 即可实现全球通信 卫星通信不但能远距离传递信息 而且容量大 所受干扰小 质量好 功效高 2 卫星通信 用地球同步卫星做微波通信的中继站 3 光纤通信 光纤通信是靠频率单一 方向高度集中的激光在光导纤维中多次反射来输送信号的一种通信方式 4 网络通信 计算机可以处理大量信息 把计算机联在一起 可以进行网络通信 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件 检测 1 信息理论表明 作为载体的电磁波 越高 在相同时间内传输的就越多 2 电视广播的工作频率一般为30MHz 3 105MHz 声音广播的工作频率一般为102kHz 30MHz 由此可知在相同时间内广播比广播要传输更多的信息 频率 信息 电视 声音 3 微波的频率在MHz至MHz之间的电磁波 微波的性质与更接近 大致也是沿传播 微波 选填 能 或 不能 沿地球表面绕射 所以必须每隔km左右要建设一个 把传来的信号处理后再传出去 实现远距离通信 4 现代科学技术的发展 使人们实现了卫星通信之梦 卫星通信就是利用做微波通信的中继站 30 光波 直线 不能 50 中继站 通信卫星 5 在地球上空均匀配置颗卫星 就覆盖了几乎全部地球表面 从而实现了6 实际上 光也是一种比微