現(xiàn)代高技術信息技術優(yōu)秀課件

1、現(xiàn)代高技術信息技術信息技術 21世紀，信息產業(yè)將成世界第一大產業(yè)，信息技術領域的競爭成為全球競爭的核心。誰擁有先進的信息技術，誰就能在發(fā)展和競爭中保持領先地位、擠身于世界先進民族之林；反之則就難以取勝，甚至可能淪落為“技術殖民地”。 概要 信息的基本概念和基本特征、信息在人類社會中的地位。信息技術發(fā)展概況：三個階段和五個重大變革?，F(xiàn)代信息技術概況：現(xiàn)代信息技術的基礎和內容。信息技術的應用和對社會的影響。信息安全的隱患和相應的安全措施。 物質能量信息客觀物質世界物質資源能量資源信息資源三要素說信息要素在不同社會形態(tài)中的地位與作用信息能量物質信息能量物質物質信息農業(yè)社會工業(yè)社會信息社會能量信息的概

2、念 由于分析的角度不同,信息（Information）概念眾說紛紜.一般認為，信息是客觀世界物質及其運動的屬性及特征反映 .信息的分類 按信息的生成領域，可將其劃分為自然信息、機器信息和社會信息自然信息是指自然事物的運動狀態(tài)及其變化方式。機器信息是指機器本身的運動狀態(tài)及其變化方式。社會信息是指人類自身社會（即以結成群體的方式） 活 動（如教育、文化、經濟、政治、娛樂、體育等） 過程中產生、傳遞、存儲和利用的各種信息。普遍性: 事事有信息；時時有信息客觀性：客觀實際背景無限性：無邊無際寄載性：有一定的依附物動態(tài)性：內容和數(shù)量不斷變化傳遞性：也稱轉移性，信息的地點或時間的轉移變換性：表達形式不同時

3、效性、不完全性、可偽性、滯后性、擴散性、擴充性與壓縮性、非對稱性、共享性、轉化性信息的基本特征信息質量的定義信息質量:是指信息對事物運動狀態(tài)和方式的反映、描述的準確性或真實性。準確性:是指信息的內容與實際情況是否相符真實性:則是指信息的來源是否可靠。 信息的質量信息模糊度 信息的模糊度，稱信息的乏晰度，是指（人們在運用語言）描述、表示客觀事物的狀態(tài)及其狀態(tài)變化的方式時，出現(xiàn)的沒有精確規(guī)定的界限，以致表達不清楚、意思模糊。自然語言中的“好、高、大”信息多余度 信息多余度是指在信息中含有某類（某些）信息的量的多余程度，或者說是與真正要表達的內容無關或無用成分的量的多余程度。簡單地說，就是指信息中無

4、效成分的相對含量。信息密集度 信息的密集度是指信息中有效成分的相對含量，用較少的符號表達較多的信息內容，可稱為信息的密集度越大信息的質量指標信息技術（Information Technology, IT）主要是指集信息基礎技術、信息系統(tǒng)技術和信息應用技術于一體，涉及信息的產生、搜集、交換、存儲、傳輸、顯示、識別、提取、控制、加工和應用等領域，是人類開發(fā)利用信息資源各種手段的總稱。 信息技術的概念信息技術的發(fā)展 三個發(fā)展階段古代信息技術發(fā)展階段近代信息技術發(fā)展階段現(xiàn)代信息技術發(fā)展階段古代信息技術發(fā)展階段文字記錄為主要信息存儲手段書信傳遞為主要信息傳遞方法 信息表達：手勢、面部表情、身體動作或簡單

5、的嗓音 語言、符號文字、圖形信息傳遞：聲、光 、書信 信息存儲：腦石刻、甲骨、青銅器、竹簡、木牘、絲綢 紙張經歷了語言的利用、文字、印刷術發(fā)明三大重大信息變革 近代信息技術發(fā)展階段 信息的電傳輸技術為主要特征 1873年美國科學家莫爾斯發(fā)明了有線電報和電碼，拉開了近代信息技術革命的序幕。 電通信特點 ：傳遞信息快、遠、多電通信方式 ：有線通信、無線通信、衛(wèi)星通訊 電通信種類 ：電報、有線電話、無線電話、傳真、廣播、電視 信息存儲方式的同步發(fā)展：唱片、錄音、錄像磁帶和光盤 整個近代信息技術的發(fā)展過程就是電信革命過程現(xiàn)代信息技術發(fā)展階段 計算機網絡、光纖、衛(wèi)星通信為主要特征 一門滲透性、綜合性極強

6、的高技術現(xiàn)代信息技術處于現(xiàn)代高技術群體中最核心 、最先導的地位它的發(fā)展也要依靠眾多的關鍵技術支撐 現(xiàn)代信息技術是以微電子技術為基礎；以計算機技術為代表，涉及信息的獲取、處理、傳輸、存儲和控制的信息系統(tǒng)技術是信息技術的核心；以網絡技術為代表，涉及信息的管理、控制和決策的信息應用技術體現(xiàn)了信息技術創(chuàng)新和應用的目的。 五次重大變革語言的產生第一次信息革命 文字的出現(xiàn)第二次信息革命造紙與印刷術的發(fā)明第三次信息革命 電子技術的發(fā)展第四次信息革命計算機與現(xiàn)代通信技術的結合第五次信息革命 信息技術的核心內容微電子技術計算機技術網絡技術現(xiàn)代通信網絡與通信技術微電子技術 信息基礎技術：微電子技術、光子技術、光電

7、子技術、分子電子技術等 微電子技術是指在幾平方毫米的半導體材料上，用微米和亞微米的精細加工技術，制成由萬個以上晶體管構成的微縮單元電子電路，并應用這些電路裝配成各種微電子設備的總稱。核心是集成電路（IC），把集成電路制造技術、應用技術及其產品統(tǒng)稱為微電子技術。 微電子技術的發(fā)展 1906年第一個電子三極管1947年，世界上第一個晶體三極管(AT&T)1952年英國達默提出集成電路的設想1957年第一枚半導體集成電路在英國問世1958年實用的集成電路(德克薩斯儀器公司)1961年開始批量生產集成電路集成度的發(fā)展從電子管到晶體管到集成電路電子管晶體管集成電路電子管電子管又稱“真空管”（Vacuum

8、 Tube）電子管擁有三個最基本的極陰極(Cathode, K)：釋放出電子流 屏極(Plate，P) ：吸引和收集陰極發(fā)射的電子 柵極(Gird, G)：控制電子流的流量 電子管的放大作用 直熱式三極管燈絲（Filament）的制作材料鎢絲 釷鎢合金 氧化鹼土 晶體管晶體管的構件是沒有消耗的。壽命一般比電子管長100到1000倍 。晶體管消耗電能極少，僅為電子管的十分之一或幾十分之一。 晶體管不需預熱，一開機就工作。 晶體管結實可靠，比電子管可靠100倍，耐沖擊、耐振動，這都是電子管所無法比擬的。 集成電路“集成電路”(Integrated Circuit，IC)把由若干個晶體管、電阻、電容

9、等器件組成的、實現(xiàn)某種特定功能的電子線路，集中制造在一塊小小的半導體芯片上集成度發(fā)展神速 1962：12個、 1965：近100個（IC ） 1967：1001000個（中規(guī)模IC ） 1967-1973：100010000個（LSIC）1978：達10萬100萬個單元（超VLSIC） 目前集成度已突破千萬單元 （極大）微電子技術的搖籃硅谷微電子技術的應用 微電子技術促進計算機技術的巨大變革微電子技術帶來廣播電視和通信事業(yè)的巨大發(fā)展 微電子技術促進日常用品的電子化 傳統(tǒng)工業(yè)的行業(yè)改造和技術更新使商業(yè)領域的傳統(tǒng)賬冊產生了根本的變化與其他技術的結合和滲透發(fā)展成新的技術現(xiàn)代化的軍事與國防也離不開微電

10、子技術 計算機及數(shù)據處理約39；家用電器、照相機、縫紉機、數(shù)字儀表等日常生活用電子產品約30；工業(yè)及自動控制設備約11；國防軍事約9；其他領域約11。 微電子技術展望電子元器件和線路越來越 小、細，集成度越來越高，芯片運行的速度越來越快摩爾定律 ：集成度每18個月翻一番，而價格保持不變甚至下降人的頭發(fā)100微米 Intel 80386 1.20微米工藝33MHzIntel 80486 0.80微米工藝100MHzIntel Pentium 0.60微米工藝200MHzIntel P II 0.35微米工藝500MHzIntel P III 0.25微米工藝800MHz最近已經達到0.13微米2

11、 GMHz目前集成電路制造商進軍0.1微米工藝向微米工藝的極限挑戰(zhàn)目前，由Intel為代表的多家公司正在開發(fā)“極端紫外”光刻技術，用氙燈將波長降至0.01微米；IBM則致力于0.005微米波長的X射線光刻技術研究工作。電子計算機技術第一臺計算機：ENIAC美國賓夕法尼亞大學，莫克萊為軍方計算彈道而設計制造，經過了3年的努力，花費48萬美元， 1946年制成了世界上第一臺電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer） 。18000多電子管、70000多個電阻、重30噸、占地170m2、耗電150千瓦性能：每秒計算5000次。194

12、9年，經過70個小時的運算，它把圓周率計算到小數(shù)點后2037位。1955年，ENIAC運行10年后“退休”，據說運行期間它的運算量比人類有史以來全部大腦的運算量還多。電子計算機的發(fā)展第一代電子計算機第一代電子計算機是電子管計算機，時間大約為19461958年。其基本特征是采用電子管作為計算機的邏輯文件；數(shù)據表示主要是定點數(shù)； 用機器語言或匯編語言編寫程序。由于當時電子技術的限制，每秒運算速度僅為幾千次， 內存容量僅幾KB。因此，第一代電子計算機體積龐大，造價很高，僅限于軍事和科學研究工作，其代表機型有IBM650（小型機）、IBM709（大型機）。IBM650第二代電子計算機第二代電子計算機是

13、晶體管電路電子計算機，時間大約為1958年1964年。其基本特征是邏輯元件逐步由電子管改為晶體管， 內存所使用的器件大都使用鐵氧磁性材料制成的磁芯存儲器。 外存儲器有了磁盤、磁帶，外設種類也有所增加。運算速度大到每秒幾十萬次，內存容量擴大到幾十KB。與第一代計算機相比，晶體管電子計算機體積小、成本低、功能強、可靠性大大提高。除了科學計算外，還用于數(shù)據處理和事務處理。代表機型有IBM7094、CDC7600。第二代電子計算機代表機型IBM7094控制臺外觀第三代電子計算機第三代電子計算機是集成電路計算機,時間約為1964年1970年。隨著固體物理技術的發(fā)展，集成電路工藝已可以在幾平方毫米的單晶硅

14、片上集成由十幾個甚至由上百個電子元件組成的邏輯電路。第三代電子計算機的運算速度，每秒可達幾十萬次到幾百萬次。存儲器進一步發(fā)展，體積更小、價格低、軟件逐步完善。其代表機型有IBM360。第三代電子計算機代表機型IBM360計算機系統(tǒng)第四代電子計算機第四代電子計算機稱為大規(guī)模集成電路電子計算機，時間從1971年至今。在硅半導體上集成了1000100000個以上電子元器件。 集成度很高的半導體存儲器代替了服役達20年之久的磁芯存儲器。計算機的速度可以達到上千次到十萬次。第五代電子計算機第五代電子計算機是智能電子計算機， 它是一種有知識、會學習、能推理的計算機，具有能理解自然語言、聲音、文字和圖像的能

15、力， 并且具有說話的能力，使人機能夠用自然語言直接對話。它可以利用已有的和不斷學習到的知識， 進行思維、聯(lián)想、推理，并得出結論，能解決復雜問題，具有匯集、記憶、檢索等有關能力。 第六代電子計算機第六代電子計算機是模仿人的大腦判斷能力和適應能力， 并具有可并行處理多種數(shù)據功能的神經網絡計算機。 計算機的特點及發(fā)展趨勢 高性能計算機是實現(xiàn)復雜系統(tǒng)計算的必要工具計算機向微型化和小型化方向發(fā)展計算機網絡化是個大趨勢軟件已經成為一個獨立的產業(yè)，其產值已經超過硬件，軟件開發(fā)和研制日益受到重視人機界面使用越來越方便 計算機的智能化計算機的生物化計算機基本結構和原理 計算機系統(tǒng)的基本組成：硬件和軟件 硬件構成

16、：中央處理單元、輸入接口和設備、輸出接口和設備、以及存儲器等軟件組成：程序、文件以及有關的文檔資料基本組成組成：存儲器、運算器、控制器、輸入設備與輸出設備等五大部分運算器、控制器制作在同一芯片內合稱“中央處理器（CPU）”微型計算機結構(機、個人計算機）主機CPU (Pentium芯片)寄存器組內存ROMRAM(用戶可使用部分）外存儲器：硬盤、軟盤、CD-ROM或DVD-ROM等驅動器。輸入設備：鍵盤、鼠標、圖像掃描儀控制器運算器外部設備輸出設備：顯示器、打印機硬件設備主要技術指標：字長、速度、存儲容量軟件 = 程序 + 數(shù)據+文檔計算機軟件系統(tǒng) 操作系統(tǒng)Windows、Dos 語言處理系統(tǒng)

17、C 、VB、pascal 數(shù)據庫管理系統(tǒng) foxpro 實用程序(硬件檢測） 程序庫 軟件包 套裝軟件office2000用戶自己開發(fā)的軟件系統(tǒng)軟件應用軟件軟件系統(tǒng)用戶應用軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)硬件計算機在各個領域中的應用 1.科學計算:在天文學、量子化學、空氣動力學、核物理學和天氣預報等領域中。 利用計算機的高速計算、大存儲容量和連續(xù)運算的能力，可以實現(xiàn)人工無法解決的各種科學計算問題。 例如，建筑設計中為了確定構件尺寸，通過彈性力學導出一系列復雜方程，長期以來由于計算方法跟不上而一直無法求解。而計算機不但能求解這類方程，并且引起彈性理論上的一次突破，出現(xiàn)了有限單元法。 用機器語言或匯編語言編寫

18、程序。組成：存儲器、運算器、控制器、輸入設備與輸出設備等五大部分例如，在電子計算機的設計過程中，利用CAD技術進行體系結構模擬、邏輯模擬、插件劃分、自動布線等，從而大大提高了設計工作的自動化程度。電信行業(yè)的規(guī)模與現(xiàn)狀使商業(yè)領域的傳統(tǒng)賬冊產生了根本的變化計算機設備“無意的”誤操作物料需求計劃系統(tǒng)(MRP, Material Requirement Planning)1957年第一枚半導體集成電路在英國問世計算機的特點及發(fā)展趨勢由于分析的角度不同,信息（Information）概念眾說紛紜.計算機及數(shù)據處理約39；通信網在向綜合業(yè)務網發(fā)展。3G在保持2G優(yōu)點并克服其缺點的基礎上，將提供寬帶多媒體業(yè)

19、務、視頻寬帶多媒體業(yè)務和全球漫游。計算機網絡的分類拓撲結構電子商務的安全保障、電子支付手段、數(shù)據處理:辦公自動化、企業(yè)管理、事務處理、情報檢索等數(shù)據表示主要是定點數(shù)；計算機在科學計算中的使用-實驗室專用計算機系統(tǒng) 2.數(shù)據處理:辦公自動化、企業(yè)管理、事務處理、情報檢索等 目前，數(shù)據處理已廣泛地應用于辦公自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、情報檢索、圖書管理、電影電視動畫設計、會計電算化等等各行各業(yè)。信息正在形成獨立的產業(yè)，多媒體技術使信息展現(xiàn)在人們面前的不僅是數(shù)字和文字，也有聲情并茂的聲音和圖像信息。 據統(tǒng)計，80以上的計算機主要用于數(shù)據處理，這類工作量大面寬，決定了計算機應用的主導方向。 3

20、.過程控制 :在冶金、石油、化工、紡織、水電、機械、航天等部門采用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準確性，從而改善勞動條件、提高產品質量及合格率。例如，在汽車工業(yè)方面，利用計算機控制機床、控制整個裝配流水線，不僅可以實現(xiàn)精度要求高、形狀復雜的零件加工自動化，而且可以使整個車間或工廠實現(xiàn)自動化。 4.計算機輔助系統(tǒng) :計算機輔助系統(tǒng)包括CAD、CAM、CIMS等。CAD：廣泛地應用于飛機、汽車、機械、電子、建筑和輕工等領域。例如，在電子計算機的設計過程中，利用CAD技術進行體系結構模擬、邏輯模擬、插件劃分、自動布線等，從而大大提高了設計工作的自動化

21、程度。CAM：使用CAM技術可以提高產品質量，降低成本，縮短生產周期，提高生產率和改善勞動條件。CIMS：將CAD和CAM技術集成，實現(xiàn)設計生產自動化，這種技術被稱為計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。它的實現(xiàn)將真正做到無人化工廠(或車間)。 5.計算機輔助教學與計算機管理教學：CAICMICAI：主要特色是交互教育、個別指導和因人施教。 真正實現(xiàn)了以學生為中心的人格化教學方法。CMI：用計算機實現(xiàn)各種教學管理，例如教務管理、教學計劃制訂、課程安排、計算機題庫、評分等。機器人“迎賓女郎”能夠熟練使用日語、英語，還能用漢語和韓國語回答客人的問題。 騎自行車的新型機器人不僅能騎車前行，發(fā)現(xiàn)障礙物時還可

22、停車或后退。 6.人工智能:機器人中科院深圳先進技術研究院研制的管家機器人掃地機器人7.多媒體應用 能將視聽設備連接起來形成多媒體計算機，利用它人們不僅可以聽音樂、看電影，還能夠把其中的聲音和畫面剪輯下來，然后按照自己的意愿加工與處理，形成自己的音像“產品”?？茖W計算時間性強的計算如氣象預報、病蟲害預報等往往需要收集大量觀測數(shù)據，運用數(shù)學模型進行計算。過去一個地方 3小時的氣象變化,需用6萬人才能使計算的結果趕上天氣的變化，而今天用小型計算機做4天的天氣預報,只有幾十分鐘。 電子計算機在農業(yè)中的應用數(shù)值試驗可以用計算機指導制訂畜禽飼料配方 ，也可用于選擇最佳施肥方案、作物種植方案和生產管理方案

23、。數(shù)據處理 如環(huán)境和資源信息 ，生產和經濟活動信息，科技情報資料 模擬試驗 對于時間長、費用高的試驗，可幫助選定試驗方案。如在育種上的應用 。對于因條件限制不能實地進行的試驗，可用以預報結果。如根據作物產量和病蟲害發(fā)生主要影響因子之間的關系，建立病蟲害預測模型。對于意義重大、但具有風險、不能輕率進行的研究，可用計算機進行預備性試驗。如美國的“國家區(qū)域農業(yè)規(guī)劃系統(tǒng)”模型、印度尼西亞的土地安排模型、古巴糖業(yè)模型等， 圖象信息處理 在農業(yè)上，可以利用這種方法處理飛機和衛(wèi)星進行資源普查時拍下的照片，識別土地類型、植被情況、農作物生長及病蟲害發(fā)生情況等。實時控制 實時控制在園藝栽培和畜禽飼養(yǎng)中的作用尤為

24、顯著。 計算機的發(fā)展趨勢1、光子計算機 光計算機以光電集成電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子型集成電路制成的計算機。 運算速度高、抗干擾能力強 耗能低，產生熱量少 光承載信息的能力遠遠高于電。 2、量子計算機集成電路的規(guī)模受到量子效應的制約1982年，美國物理學費曼提出量子力學有可能和計算機結合起來，產生具有完全不同機理的新一代計算機量子計算機1994年美國科學家肖用量子計算理論證明，量子計算機的運算速度比現(xiàn)在最快的計算機還要快10億倍2009年,量子計算機的研究取得了重大的突破世界首臺實驗性量子計算機正式在美國誕生。迄今為止，世界上還沒有真正意義上的量子計算機。 假設1噸鈾235通過核發(fā)電機1天能提供700

25、0萬瓦伏電量，但這些電量在短短的10天就會被消耗殆盡，這是最保守的估計；如果一臺量子計算機一天工作4小時左右，那么它的壽命將只有可憐的2年，如果工作6小時以上，恐怕連1年都不行，這也是最保守的估計；假定量子計算機每小時有70攝氏度，那么2小時內機箱將達到200度，6小時恐怕散熱裝置都要被融化了，這還是最保守的估計！ 承載16個量子位的硅芯片生物計算機科學家發(fā)現(xiàn)DNA處在不同狀態(tài)下，可產生有信息和無信息的變化。 生物元件比硅芯片上的電子元件要小得多，甚至小到幾十億分之一米。 生物芯片本身具有天然的立體化結構，其密度比目前的硅集成電路高5個數(shù)量級。其存儲信息的空間是普通計算機的百億億分之一。物芯片

26、本身具有并行處理的功能，其運算速度要比目前最先進的計算機快10萬倍，而消耗的能量僅是普通計算機的十億分之一。 生物芯片一旦出現(xiàn)故障，可以進行自我修復。 神經網絡計算機模擬人腦，利用多個處理器并行連接方式，來加速計算機的信息處理能力，使之接近于人腦的功能。日本科學家開發(fā)的神經電子計算機用的大規(guī)模集成電路芯片，在.厘米正方的硅片上可設置個神經元和 個神經鍵，這種芯片能實現(xiàn)每秒億次的運算速度。 美國研究出由左腦和右腦兩個神經塊連接而成的神經電子計算機。右腦為經驗功能部分，有萬多個神經元，適于圖像識別；左腦為識別功能部分，含有萬個神經元，用于存儲單詞和語法規(guī)則。 我國目前已研制出“高精度雙權值突觸神經

27、元計算機CASSANN一”。 網絡技術 計算機網絡是指把地理位置不同，且具有獨立功能的計算機，用通信線路和通信設備互相連接起來，以實現(xiàn)彼此之間的數(shù)據通信和資源共享的一種計算機系統(tǒng)。計算機網絡的基本目的是實現(xiàn)數(shù)據通信和資源共享。 計算機網絡的定義網絡的發(fā)展1面向終端的計算機聯(lián)機階段2資源共享網絡階段3網絡互聯(lián)階段4信息高速公路階段1993年美國提出“國家信息基礎設施”的NII計劃（National Information Infrastructure）. 計算機網絡技術的功能計算機網絡技術的核心用途就是資源共享 計算機網絡技術可以提供強有力的通信手段 計算機網絡技術可以充分發(fā)揮計算機的效能，幫助

28、人們跨越時間和空間的障礙。 網絡的硬件組成 計算機網絡的硬設備主要包括：主計算機系統(tǒng)、通信線路、終端和其它增強設備（如調制解調器、通信處理機、集中器等），通訊控制處理機等設備和互聯(lián)的計算機可以依靠電纜、光纖、微波及衛(wèi)星等物理實體進行通信。計算機網絡的分類按地理分布范圍劃分1.局域網(LAN)：一般在幾千米到十幾千米的范圍以內 2.廣域網(WAN)：廣域網覆蓋的范圍通?？梢栽趲资装偾?，甚至環(huán)繞整個地球 3.城域網(MAN)：城域網是專指覆蓋一個城市的網絡系統(tǒng) 星型結構：信息通過中央結點進行交換，中央結點一旦出現(xiàn)故障將導致網絡癱瘓計算機網絡的分類拓撲結構 環(huán)形結構：信息沿著環(huán)的某一方向進行傳

29、遞，只有目標結點才能對它進行處理。結構比較復雜，不適用于信息流量大的場合 總線型結構：一次只允許一個結點發(fā)送信息一結點發(fā)送信息所有結點都會接受到，但只有目標主機才能對它進行處理 。計算機網絡的通信協(xié)議 協(xié)議本質上是為了使通信雙方都能理解對方電信號的含義而事先所做的一種約定 常用的網絡通信協(xié)議 1.以太網通信協(xié)議（CSMA/CD) 2.令牌環(huán)網（Token Ring)的通信協(xié)議 3.TCP/IP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/ 互聯(lián)網協(xié)議）下一代互聯(lián)網采用的IPv6協(xié)議，從2的32次方增加到2的128次方，有人形容世界上每一粒沙子都會有一個IP地址。它的網速更快，至少100兆，比現(xiàn)有網速高1000倍都很正常

30、。有人認為下一代互聯(lián)網意味著真正數(shù)字化時代的來臨。 現(xiàn)代通信網絡與通信技術 -現(xiàn)代通信網絡技術通信技術的發(fā)展歷程近代以來通信技術的發(fā)展 1837年，有線電報 1876年，電話 1889年，自動電話交換機 1895年，無線電話機 1920年，無線電廣播 1925年，黑白電視機 1945年，彩色電視機 電信行業(yè)的規(guī)模與現(xiàn)狀 據2004年3 月份的統(tǒng)計數(shù)據，全國電話用戶總數(shù)達到5.57億戶；其中固定電話用戶達到2.75億；移動電話用戶達到2.82億戶，居世界首位。IP電話、手機短信息等各類新業(yè)務發(fā)展迅猛。IP電話通話時長達445.3億分鐘，手機短信息發(fā)送量達698.7億條，互聯(lián)網用戶繼續(xù)增長，互聯(lián)網

31、上網人數(shù)達到7950萬戶，居世界第二位。固定電話用戶數(shù)量增長情況（1995-2003）(萬戶) 8年增長了6倍，2004年4月達2.85億移動電話用戶數(shù)量（1995-2003）(單位:萬戶) 8年增長了74倍，到2004年4月已達2.96億八O年至二OO三年的電話普及情況：固定20.5移動20.8Internet用戶數(shù)量增長情況2005年底已經達到1.11億，比2004年增長18.1%。 現(xiàn)代通信技術光纖通信技術衛(wèi)星通信技術移動通信技術多媒體通信技術計算機網絡通信技術微波通信技術3G通信技術光纖通信 1、光纖通信的原理： 光在光纖內不斷全反射 2、光纖通信的優(yōu)點： 成本低、材料資源豐富 通信容

32、量大 一根光纖可同時傳送100億 路電話或100萬路高清電視 抗干擾、保密性好 傳輸損耗低 可同時雙向傳輸 抗腐蝕、重量輕、壽命長 現(xiàn)代通信光纖通信以光波為載頻，以光纖為傳輸媒質第四代光纖通信已經實現(xiàn)了在2.5Gb/s速率上傳輸4500km和在10Gb/s速率上傳輸1500km試驗第五代光纖通信光狐子通信系統(tǒng)正在研究開發(fā)，在2.5Gb/s速率上傳輸14000km的距離電端機光發(fā)射機光接收機電端機光纖現(xiàn)代通信技術衛(wèi)星通信：利用微波信號通信 （1）同步軌道衛(wèi)星衛(wèi)星在赤道上空35600公里 運行時，與地球自轉同步。1963年，美國發(fā)射了第一 顆同步衛(wèi)星1984年，我國成功發(fā)射了 同步衛(wèi)星 同步衛(wèi)星承

33、擔著85%的國際 電話和100%的國際電視轉 播業(yè)務?，F(xiàn)代通信技術衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間分系統(tǒng)、通信地球站、遙測跟蹤及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)四大部分組成。空間分系統(tǒng)遙測跟蹤指令分系統(tǒng)監(jiān)控管理分系統(tǒng)通信地球站分系統(tǒng)特點：通信距離遠，靜止衛(wèi)星可達18000km覆蓋面積大，可達全球表面積的42.4通信頻帶寬，傳輸容量大，300MHz以上機動靈活穩(wěn)定可靠，傳輸質量高同步衛(wèi)星系統(tǒng)通信示意圖邊遠山區(qū)農村現(xiàn)代通信技術移動通信系統(tǒng)由移動通信交換局(MTX)、基地站(BS)、移動臺(MS)及局間和局站間的中繼線組成。特點：移動臺處在迅速運動中，電波傳輸條件十分惡劣接收機與發(fā)射機之間的距離不斷變化，要求設備的動態(tài)

34、范圍大用戶數(shù)和可利用波道數(shù)矛盾突出，要求縮小波道間隔，多波道利用，頻率重復使用等多媒體通信多媒體通信傳媒信息量大 適應現(xiàn)代社會許多應用需求，諸如 - 可視電話 - 電視會議 - 虛擬現(xiàn)實 - 視頻點播 - 語音郵件 - 多媒體檢索 - 遠程教學計算機網絡通信技術 最有代表性的通信應用是因特網通信，它在全球范圍內，結合了廣域網、局域網和單機的通信技術，是目前世界上規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、通信節(jié)點數(shù)最多的全球性通信網絡。 微波通信技術 微波通信 無線和有線兩種傳輸 數(shù)字微波通信是數(shù)字信號通過微波信道進行通信的傳輸方式。數(shù)字微波通信具有數(shù)字通信所固有的抗干擾能力強、可靠性高、保密性好、易于集成等優(yōu)點

35、，現(xiàn)已成為微波通信的主要方式。 缺點：每50公里左右需設一個微波中繼站3G通信技術3G在保持2G優(yōu)點并克服其缺點的基礎上，將提供寬帶多媒體業(yè)務、視頻寬帶多媒體業(yè)務和全球漫游。 光通信技術當前的光通信是“半光通信” 信號的產生靠電子設備 傳輸前須把電信號轉換成光信號 信號的接收端是電子設備，須把光信號再轉換回 電信號 遠距離傳輸需中繼放大，這也是要用電子設備 各國正在研制“光子器材”現(xiàn)代通信新技術全光通信技術 1995年美國和歐洲分別開始研究全光網。全光網在服務質量、帶寬需求、業(yè)務內容、網絡的可重構性和可擴展性等方面，都是當今現(xiàn)有網絡所遠遠不能比擬的。 在傳輸系統(tǒng)（包括交換機）中，全程不需要光/電和電/光的轉換，完全靠光波沿光纖傳輸。 用戶端機之間不少電信號的處理功能也由光技術實現(xiàn)，如出網/進網，儲存、交換等。宇宙激光通信 激光在宇宙中的傳播比在大氣中的傳播衰減要小得多，將激光用于宇宙通信既優(yōu)越又經濟，受到各國的普遍重視，目前，許多科學家正投入到對這個領域的研究。 現(xiàn)代通訊技術快速發(fā)展的主要趨勢傳輸向高速大容量長距離發(fā)展。 交換技術將有更快發(fā)展。 數(shù)據網的速率越來越高。 通信網在向綜合業(yè)務網發(fā)展。 隨著通信接續(xù)的自動化，原來由話務員、報務員操作的功能已轉由用戶自己來操作。 隨著人的流動性增加，移動通信使用越來越廣泛，技術發(fā)展也非?？?。 由于綜合業(yè)務，尤其是寬帶業(yè)務的發(fā)展，