電信
發(fā)展歷史
電報(bào)與電話
摩爾斯電報(bào)機(jī)
18世紀(jì)時(shí),歐洲的科學(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn)了電的各種性質(zhì),開始有人研究用電傳遞消息的可行性。1837年,英國(guó)物理學(xué)家查爾斯·惠斯通(Charles Wheatstone)和威廉·庫克(William Fothergill Cooke)發(fā)明了第一個(gè)實(shí)用的有線電報(bào)系統(tǒng)并申請(qǐng)了專利,兩年后建成了世界上第一條商用電報(bào)線路。 幾乎同時(shí),美國(guó)商人薩繆爾·摩爾斯和物理學(xué)家約瑟夫·亨利(Joseph Henry)也獨(dú)立發(fā)展出了電報(bào)系統(tǒng)。1837年,摩爾斯在機(jī)械工程師阿爾弗雷德·威爾(Alfred Vail)的幫助下發(fā)明的電磁式電報(bào)機(jī)在美國(guó)取得了專利 。摩爾斯和威爾提出的摩爾斯電碼使電報(bào)可以非常方便高效地拍發(fā)字母和數(shù)字,因此摩爾斯人工電報(bào)機(jī)和摩爾斯電碼得到了非常廣泛的應(yīng)用。最初的電報(bào)使用架空鐵線在陸地上傳送信號(hào),1850年英國(guó)在英吉利海峽鋪設(shè)了世界上首條海底電報(bào)線 ,1866年橫跨大西洋的海底電纜鋪設(shè)成功,之后建成的多條越洋和跨海電纜組成了全球電報(bào)通信網(wǎng)。
無線電與電視
1832年時(shí), 詹姆斯·鮑曼·林賽 ( 英語 : James Bowman Lindsay ) 在課堂上向?qū)W生示范用水的傳導(dǎo)來傳遞 無線電報(bào) ( 英語 : wireless telegraphy ) 。
現(xiàn)代電信
1948年,當(dāng)時(shí)工作于貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)發(fā)表了論文“通信的數(shù)學(xué)原理”,這一標(biāo)志性的論文創(chuàng)建了分析通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論方法,也即信息論。信息論使我們可以根據(jù)信道的帶寬和信噪比特性推算其容量。在論文發(fā)表的時(shí)代,電信系統(tǒng)主要是基于模擬電路系統(tǒng)。此后,隨著數(shù)字集成電路的大量普及,電信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以充分利用信息論的理論指導(dǎo)提升性能。由此,數(shù)字信號(hào)處理也成為一個(gè)新的領(lǐng)域。
核心概念
通信系統(tǒng)
組成通信系統(tǒng)的基本要素包括發(fā)信機(jī),信道以及收信機(jī)。發(fā)信機(jī)負(fù)責(zé)將信息進(jìn)行編碼或轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)男盘?hào)。信號(hào)通過信道傳輸至收信機(jī)。在傳輸過程中, 由于噪聲的存在,信號(hào)不可避免的會(huì)受到改變。收信機(jī)端試圖應(yīng)用適當(dāng)?shù)慕獯a手段從劣化的信號(hào)中恢復(fù)信息的原樣。描述信道的一個(gè)重要指標(biāo)是帶寬。通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以是點(diǎn)對(duì)點(diǎn),也可以是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn),廣播則是一種特殊的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳播形式。
調(diào)制與解調(diào)
調(diào)制是指將信息轉(zhuǎn)換成適合遠(yuǎn)距離傳播的模擬信號(hào)的處理過程。
編碼與解碼
主要數(shù)字信道編碼方式:漢明碼、格雷碼、二進(jìn)制碼、Turbo碼。
其他
實(shí)際的通信信道不可避免的存在各種缺陷,其中包括:霰彈噪聲、熱噪聲、延遲、非線性傳輸函數(shù)、衰落、帶寬限制以及信號(hào)反射等等。在一些當(dāng)前的電信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,這些缺陷可以被利用來改善信道傳輸?shù)馁|(zhì)量?,F(xiàn)代通信系統(tǒng)普遍對(duì)于時(shí)間同步提出很高的要求。精確定時(shí)技術(shù)與通訊技術(shù)發(fā)展之間有著緊密的聯(lián)系。大多數(shù)現(xiàn)代廣域通訊系統(tǒng)都以原子鐘作為時(shí)間基準(zhǔn)。
參見
通信
固網(wǎng)
數(shù)字化革命
雙音多頻
信息時(shí)代
新媒體
波分復(fù)用
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