通信的發(fā)展簡(jiǎn)史

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1、第1章緒論本章簡(jiǎn)介:信息時(shí)代的一個(gè)主要特征是信息、信息源及信息的獲取、傳遞、處理等能力的高速發(fā)展。通信技術(shù)的飛速發(fā)展,不僅改變了人類的生產(chǎn)和生活,還必將對(duì)全球軍事、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。本章主要介紹通信技術(shù)的發(fā)展,通信系統(tǒng)的模型與基本概念、通信系統(tǒng)的分類及通信方式、信息的度量方式、通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)等。1.1通信的發(fā)展1.1.1古代通信的發(fā)展最早的通信方式可以追溯到2700多年前的周朝,利用烽火來傳遞信息?!靶砒潅鲿薄ⅰ皳艄膫髀暋?、“風(fēng)箏傳訊”、“天燈”、“旗語(yǔ)”以及依托于文字的“信件”都屬于古代的通信方式。這些通信方式,要么利用聲音,

2、要么利用視覺或文字等,都滿足信息傳遞的基本要求,但是這些通信方式也存在著傳遞范圍小,傳輸速度低,可靠性差,有效性低等缺點(diǎn)。1.1.2近代通信的發(fā)展到了近代,隨著電報(bào)、電話的發(fā)明,電磁波的發(fā)現(xiàn),人類通信領(lǐng)域產(chǎn)生了根本性的巨大變革。人類的信息傳遞脫離了常規(guī)的視聽覺方式,利用電信號(hào)作為新的載體,同時(shí)帶來了一系列的技術(shù)革新,開始了人類通信的新時(shí)代。利用電和磁技術(shù),來實(shí)現(xiàn)通信的目的,是近代通信起始的標(biāo)志。下面簡(jiǎn)單介紹一下電通信的發(fā)展過程。1835年,美國(guó)雕塑家、畫家、科學(xué)愛好者塞繆樂?莫爾斯(SamuelMorse)成功地研制出世界上第一臺(tái)電磁式(有線)

3、電報(bào)機(jī)。電磁式(有線)電報(bào)機(jī)如圖1-1所示。他發(fā)明了莫爾斯電碼,利用“點(diǎn)”、“劃”和“間隔”,將信息轉(zhuǎn)換成一串或長(zhǎng)或短的電脈沖傳向目的地,再轉(zhuǎn)換為原來的信息。1844年5月24日,莫爾斯在國(guó)會(huì)大廈聯(lián)邦最高法院會(huì)議廳利用“莫爾斯電碼”發(fā)出了人類歷史上的第一份電報(bào),從而實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)途電報(bào)通信。圖1-1電磁式(有線)電報(bào)機(jī)1843年,美國(guó)物理學(xué)家亞歷山大?貝思(AlexanderBain)根據(jù)鐘擺原理發(fā)明了傳真,傳真如圖1-2所示。圖1-2傳真機(jī)1875年,貝爾和他的助手托馬斯沃森在波士頓研究多工電報(bào)機(jī),它們分別在兩個(gè)屋子聯(lián)合試驗(yàn)時(shí),沃森看管的一臺(tái)電報(bào)機(jī)

4、上的一根彈簧突然被粘在磁鐵上。沃森把粘住的彈簧拉開,這時(shí)貝爾發(fā)現(xiàn)另一個(gè)屋子里的電報(bào)機(jī)上的彈簧開始顫動(dòng)起來并發(fā)出聲音。正是這一振動(dòng)產(chǎn)生的波動(dòng)電流沿著導(dǎo)線傳到另一屋子里。貝爾由此得到啟發(fā),他想,假如對(duì)鐵片講話,聲音就會(huì)引起鐵片的振動(dòng),在鐵片后面放有繞著導(dǎo)線的磁鐵,鐵片振動(dòng)時(shí),就會(huì)在導(dǎo)線中產(chǎn)生大小變化的電流,這樣一方的話音就會(huì)傳到另一方去。經(jīng)過不斷的研究和努力,蘇格蘭青年亞歷山大?貝爾發(fā)明了世界上第一臺(tái)電話機(jī),世界上第一臺(tái)電話機(jī)如圖1-3所示。1878年,在相距300公里的波士頓和紐約之間進(jìn)行了首次長(zhǎng)途電話實(shí)驗(yàn),并獲得了成功。后來他成立了著名的貝爾電

5、話公司。圖1-3世界上第一臺(tái)電話機(jī)如果僅有電話機(jī),只能滿足兩個(gè)人之間的通話,無(wú)法與第三個(gè)人之間進(jìn)行通話。如果將多個(gè)用戶連接起來進(jìn)行通話,不僅需要的連線多,而且兩個(gè)用戶進(jìn)行通話時(shí),所連接的其他用戶無(wú)法進(jìn)行隔離。要解決這個(gè)問題,交換機(jī)產(chǎn)生了。第一臺(tái)交換機(jī)于1878年安裝在美國(guó),當(dāng)時(shí)共有21個(gè)用戶。這種交換機(jī)依靠接線員為用戶接線。1892年美國(guó)人阿爾蒙?史瑞喬研發(fā)了步進(jìn)式IPM電話交換機(jī)。1901年,意大利工程師馬可尼發(fā)明了無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī),成功發(fā)射穿越大西洋的長(zhǎng)波無(wú)線電信號(hào)。1906年,美國(guó)物理學(xué)家費(fèi)森登成功的研究出無(wú)線電廣播。電報(bào)和電話開啟了近代通信

6、歷史,但是都是小范圍的應(yīng)用,更大規(guī)模,更快速度的應(yīng)用在第一次世界大戰(zhàn)后,得到迅猛發(fā)展。1922年16歲的美國(guó)中學(xué)生菲羅·法恩斯沃斯設(shè)計(jì)出第一幅電視傳真原理圖,1929年申請(qǐng)了發(fā)明專利,被裁定為發(fā)明電視機(jī)的第一人。1924年第一條短波通信線路建立,1933年法國(guó)人克拉維爾建立了英法之間的第一條商用微波無(wú)線線路,推動(dòng)了無(wú)線電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。1928年美國(guó)西屋電器公司的茲沃爾金發(fā)明了光電顯像管,并同工程師范瓦斯合作,實(shí)現(xiàn)了電子掃描方式的電視發(fā)送和傳輸。1930年,發(fā)明超短波通信。1931年利用超短波跨越英吉利海峽通話取得成功。1934年在英國(guó)和意大

7、利,開始利用超短波頻段進(jìn)行多路(6~7路)通信。1940年德國(guó)首先應(yīng)用超短波中繼通信。中國(guó)于1946年開始用超短波中繼電路,開通4路電話。1956年,建設(shè)歐美長(zhǎng)途海底電話電纜傳輸系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代以后,元件、光纖、收音機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、廣播電視、數(shù)字通信業(yè)都有極大發(fā)展。1962年,地球同步衛(wèi)星發(fā)射成功。1967年大規(guī)模集成電路誕生了,一塊米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多個(gè)晶體管的線路。1972年,發(fā)明光纖。1972年以前,只存在一種基本網(wǎng)絡(luò)形態(tài),這就是基于模擬傳輸,有鏈接操作尋址和同步轉(zhuǎn)移模式(STM)的工種交換電話網(wǎng)(PSTN)網(wǎng)絡(luò)形

8、態(tài)。這種技術(shù)體系和網(wǎng)絡(luò)形態(tài)一直沿用到現(xiàn)在。1973年,美國(guó)摩托羅拉公司的馬丁?庫(kù)帕博士發(fā)明第一臺(tái)便攜式蜂窩電話,也就是我們所說的“大哥大”,第一個(gè)蜂窩

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