现代通信工具演变及未来发展前瞻

现代通信工具演变及未来发展前瞻

前言

这次，我们研究性学习的题目是《现代通信工具演变及未来发展前瞻》。

我们这次研究的目的，就是通过对过去一两百年中，人类交流的方式的变化，通信工具的变化，以及这一变化对人类社会的影响，来展望未来我们将对通信如何进行改进，我们的通信工具将会变成什么我们意想不到的样子，而这又将如何影响我们的生活。

第一部分现代通信工具发展简史

一电报的发明

1753年2月17日，在《苏格兰人》杂志上发表了一封署名C·M的书信。在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。

1832年，俄国外交家希林在当时著名物理学家奥斯特电磁感应理论的启发下，制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机。

1835年，美国发明家莫尔斯发明了第一台实用电报机。

二电话的发明

1861年，德国一名教师发明了最原始的电话机，利用声波原理可在短距离互相通话，但无法投入真正的使用。

1875年6月2日，美国发明家贝尔利用“用电流的强弱来模拟声音大小的变化，从而用电流传送声音。”的原理发明出第一台电话。1877年，在波士顿和纽约架设的第一条电话线路开通了，两地相距300公里。

三无线通信领域的开端---电磁波的发现

1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，当金属导线中有电流通过时，放在它附近的磁针便会发生偏转。接着，学徒出身的英国物理学家法拉第明确指出，奥斯特的实验证明了“电能生磁”。他还通过艰苦的实验，发现了导线在磁场中运动时会有电流产生的现象，此即所谓的“电磁感应”现象。

1887年赫兹得出电磁能量可以越过空间进行传播的结论。

四无线电通信的发明

1906年12月24日，美国物理学家费森登花了4年的时间设计出来的，包括特殊的高频交流无线电发射机和能调制电波振幅的系统完成了第一次发报任务，标志着无线电通信的成功。

五寻呼机的发明

1956年，第一个无线电寻呼机在摩托罗拉公司问世，在1968年，日本率先在150MHz移动通信频段上开通用声音发出通知音和消息的模拟寻呼系统，可以进行单机寻呼。80年代在美国率先使用了可以显示文字信息的寻呼机。

六蜂窝式移动电话的诞生

70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后，立即得到迅速的发展，很快进入了实用阶段。在蜂窝式的网络中，每一个地理范围（通常是一座大中城市及其郊区）都有多个基站，并受一个移动电话交换机的控制。第一代蜂窝移动电话系统是模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用模拟方式传输模拟信号，美国、英国和日本都开发了各自的系统。

七 GSM手机的出现

进入80年代后期，大规模集成电路、微型计算机、微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为开发数字移动通信系统提供了技术保障。

GSM移动电话系统对频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，采用EFR（增强全速率编码）后通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点，使移动通信进入了一个新的里程。

八新一代手机的诞生

在网络化的今天，手机仅仅作为通话的工具无疑是一大浪费，不少有远见卓识的人看到了最好的个人电子设备就是手机，因为它是真正的个人化用品，可以随时随地无线接入网络。新一代的手机，可以单独地胜任某些原来必须要在电脑上才能完成的工作，如上网、记事、日程管理;也可以和其它设备如电脑、打印机等配合工作，而且不需要接上这根线那根插头。手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，相信它会成为你可靠的工作助手（上网、记事、制定工作计划、照相、录音）和有趣的娱乐伙伴（游戏、听MP3、收音、看电影），而它的形状也会有各种各样（手表、头戴式、分离式、笔式）以适应不同人群的要求，让我们共同期待移动通信创造的美好未来吧

第二部分当代主流的通信工具及其物理学原理

一传真

传真机的分类

传真机的分类主要根据传真机的用纸类型进行分类，分为热敏纸传真机和普通纸传真机。前者由于价钱比较低，合中小型办公及家庭用户，后者相对属于较高档产品。

传真机的工作原理

1.扫描拾取部分

2.这部分的作用是分解图像，并在分解图像的同时完成光电变换．从而使二维的图像信号变换成

一维的传真情号(电信号)

3.图像信号处理电路

图像信号处理电路，是保证传真质量、增强传真机功能和提高信号有效性的重要部分。

4.编解码器

5.编码器的作用是利用图像的统计特性，实现编码数据压缩，把传真信号变换成相应的码字，以

削减传真信号的冗余度，从而大大提高通信效率。

6.缓冲存储器

7.因为每一个编码行输出的数据量不固定，随图像内容的变化而变化，所以，编码器单位时间内

输出的数据量不等，也就是说，编码器输出的是不均匀数据。为使不均匀的编码数据能以固定

的传输速率在信道上进行传输，并使传输效率达到最高，必须在文件三类传真帆中设置缓冲存

储器。可见，缓冲存储器的作用是实现速率匹配和自动调节供给调制器的数据量。收信时的

解码过程和发信时的编码过程相反，因而同样需要设置缓冲存储器，其作用是将输入的均匀数

据变为不均匀的数据，送给解码器进行解码。

8.调制解调器

制解调器是文件传真三类机的重要组成部分，是解决文件传真三类机信号传输的唯一部件，它不仅要解决数字信号在模拟信道上传输的问题，还要适应文件三类传真机高传输速率的要求，较大地减少通信时间，同时还需适应数据传输自动操作。

9.网络控制器

网络控制器是连接通信线路、电话机和调制解调器的接口。

10.控制系统

控制系统一般由CPU、ROM、RAM、接口、时钟电路、控制电路等构成。它是整机的指挥系统，机器的中心，在指令的命令下对整机的各部分进行实时控制，井使文件传真三类机的通信全过程按照CCITTT的T．30建议规定的传真规程进行。总之，控制系统将完成对整机进行控制、指挥和管理的任务。