1.3数据采集与编码（一） 课件　2021—2022学年浙教版（2019）信息技术必修1

第一章 数据与信息 1 1.3数据采集与编码（一） 数据采集 数制 数字化 2 1.3.1 数据采集 机器获取 人工方式（观察、实验） 传感器（自然信源） （敏感元件+转换元件） 网络爬虫（互联网） 你是如何采集生活中的各种数据的？ 3 传感器 手机横竖/屏幕切换 重力感应传感器 微信摇一摇 加速度传感器 自动调整屏幕亮度 光线感应器 射击游戏 三轴陀螺仪 电子地图、导航 GPS/电子罗盘 …… 建立物理世界与数字世界的联系 在日常生活中使用的手机中布满了各种各样的传感器，这些传感器能够帮助人们实现各种各样的功能，比如实现手机横屏和竖屏的切换，这依靠的就是重力感应传感器。微信中的摇一摇，它依赖的是加速度传感器，而手机根据周围环境的光线的强弱来自动地调整屏幕的亮度，这依靠的是光线传感器。再比如在一些手机游戏中，能够以第一人称做出射击动作，或者模拟第一人称进行赛车游戏等等。之所以在手机上能够实现这样的功能，它依靠的是手机内置的三轴陀螺仪（加速传感器）。此外，手机上的电子地图和导航功能依靠的是GPS，另外还有一个传感器就是电子罗盘（磁阻效应传感器），依靠电子罗盘能够让手机找到正确的方向。 4 1.3.2数字化 计算机只能处理二进制数据（数字信号） 数据需要转换 模拟信号 我们采集到的大多数数据要经过处理后才能发挥作用，体现价值。现如今，计算机已经成为数据处理的主要工具，那么计算机要如何处理这些数据呢？ 我们知道计算机只能识别二进制，而我们采集到的的数据大多数是模拟量，所以数据需要经过转换，这个过程就是数字化。 5 数字化过程 将模拟信号转变为数字信号的过程称为数字化。 数字、文字、图像、声音等模拟信号，都可以转化为数字信号。 连续变化的物理量 在取值上是离散的 数字化是信息社会的技术基础 6 采样 相同时间内，采样频率越高，采样时间间隔越小，采集的样本数越多。 失真 提高采样频率，提高保真度 采样频率常用单位是kHz,Hz 例：CD音乐采样频率为44100次/秒，即44.1KHZ 7 量化 纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近。 8 编码 1110 1100 1010 1000 0110 0100 0010 9 既然计算机只能处理数字信号，那么是不是意味着不再需要模拟信号了？ 问题与讨论 模拟信号和数字信号可相互转换 计算机 输入设备