内容正文:
数据与信息
粤教版(2019版) 信息技术(高中)
1.2 数据编码
学易同步精品课堂
必修1 数据与计算
第一章
课堂导入
将现实世界的事物现象符号化、数据化,需要有一个理解、抽象、推理的过程,这个 过程由计算机来完成。计算机将它们处理转换成0和1组成的二进制编码,进而采用基于二 进制的算术运算和逻辑运算进行处理。
1 . 2 . 1 模拟信号与数字信号
模拟信号是指用连续变化的物 理量所表达的信息。其信号的幅 度、频率或相位随时间作连续变 化,如声音信号、图形信号等。 模拟信号的波形可以是简单的, 也可以是复杂的。例如,由单一钢琴 定音器产生的声波,就是简单波形, 仅仅包括一个单一频率(图1-6); 人类或管风琴的声音产生的声波,就 是复杂波形,包含了许多不同频率的组合(图1-7)。
图1-6 单一频率波形示意图
图1-7 多频率组合波形示意图
模拟信号是传导能量的一种方式。例如,声波通过空气等介质来向远处传送能量,在 传播的过程中,能量会不断被损耗而逐渐衰减, 如图1-8所示。
图1-8 模拟信号的衰减示意图
数字信号是离散时间信号的数字化表示。其 信号的自变量、因变量都是离散的。例如,开关 电路中输出电压和电流脉冲就是离散的信号,如 图1-9所示。
图1-9 离散的脉冲信号
分析、比较模拟信号与数字信号在通信应用中的优劣,用简洁的文字将结论填入表 1-2中。
表1-2 模拟信号与数字信号比较
在航海灯语系统中,灯语是一种通信手段,用灯光一明一暗的间歇做出长短不同的信 号来传递信息。在古代,灯语对人们之间的交流起到很大的作用。随着科技的发展,灯语 已经通过计算机网络实现了灯光信号的自动发送、获取和识别。
1. 实验名称:用手电筒传递信息。
2. 实验目的:了解灯语的使用场景,理解数据编码的必要性。
3. 实验步骤:
(1)两人一组,一人控制手电筒开关,按照莫尔斯码发送一组字母,另一人观察手 电筒发出的光信号,记录数据,并使用莫尔斯码译出这组字母。
(2)双方核对信息,多次重复实验。
(3)通过分析实验数据,总结该方法传递信息的利弊,提出改进方法。
(4)设计一套自己的灯语,用“密码”传送信息。
1 . 2 . 2 编码的基本方式
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