1.2.1 模拟信号与数字信号-高一信息技术同步精品课堂（粤教版2019必修1）

中物理 第一章 数据与信息 粤教版（2019） 信息技术（高中） 1.2 模拟信号与数字信号 （必修一） 1 课堂导入 观看视频：汽车灯语 1 课堂导入 实验探究 在航海灯语系统中，灯语是一种通信手段，我们在前面的视频中也了解了汽车灯语，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。 请使用手电筒传递信息，了解灯语的使用场景。 1 课堂导入 实验探究——实验步骤 1、两人一组，一人控制手电筒开关，按照摩尔斯密码发送一组字母，另一人观察手电筒发出的光信号，记录数据，并使用摩尔斯密码翻译这组数据。 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”发送出去。 1 学习目标 知识目标: 1、知道模拟信号与数字信号的含义。 2、体验数据编码的基本方法和过程。 3、了解数据编码的作用。 1 学习目标 素养目标: 1、能够分析、比较模拟信号与数字信号在通信应用中的优劣。 2、能够仿照ASCII编码系统的方法，描述汉字编码系统的设计思路。 信号是表示消息（信息）的物理量，信号是运载消息的工具，是消息的载体。 一 信号 古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号。 信息：敌人入侵 信号是表示消息（信息）的物理量，信号是运载消息的工具，是消息的载体。 一 信号 当我们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解我们的意图，这属于声信号。 信息：谈话内容 信号是表示消息（信息）的物理量，信号是运载消息的工具，是消息的载体。 一 信号 遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息,这属电信号。 信息：电信号里的内容 信号是载体，我们需要的是载体中的内容—信息。 一 信号 人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，信号的幅度、频率、相位随时间作连续变化，它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。 二 模拟信号 二 模拟信号 思考 模拟信号如何模拟呢？ 二 模拟信号 1、单一钢琴定音器产生的声波，就是简单的波形，仅仅包括一个单一频率。 单一频率波形示意图 二 模拟信号 2、人类或者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。 多频率组合波形示意图 模拟信号是传导能量的一种方式，无论是有线相连的电话，还是无线发送的广播电视，都是通过模拟信号来传递信息的。 二 模拟信号 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。 二 模拟信号 模拟信号的衰减示意图 数字信号是对模拟信号进行采样、量化得到的信号，其信号的自变量、因变量都是离散的。 在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。 三 数字信号 三 数字信号 开关电路中输出电压和电流脉冲就是离散的信号。 离散的脉冲信号 三 数字信号 思考 模拟信号如何变为数字信号呢？ 三 数字信号 采样 时间上的离散化叫做“采样”,它把模拟信号变成时间上离散（分离）的采样信号。 模拟信号 采样信号 三 数字信号 量化 模拟信号转换为数字信号的过程叫做模数转换，由ADC(模数转换器)实现。 采样信号 数字信号 三 数字信号 对于自然界的信号，我们根据信号在时间上是否连续，也可以分为模拟信号与数字信号。在时间上连续的信号为模拟信号，在时间上离散的信号为数字信号。 萤火虫 萤火虫尾部散发的光是连续变化的，属于模拟信号。 三 数字信号 对于自然界的信号，我们根据信号在时间上是否连续，也可以分为模拟信号与数字信号。在时间上连续的信号为模拟信号，在时间上离散的信号为数字信号。 红绿灯 红绿灯的信号是随着时间分别变化的，属于数字信号。 四 模拟信号与数字信号的对比 模拟信号缺点： 1、模拟信号是传导能量的一种方式，在传播过程中，能量会不断被损耗而逐渐减弱。 2、模拟信号抗干扰能力与保密性差。 模拟信号优点： 1、模拟信号的信息密度更高，它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。 2、模拟信号的处理过程更简单。 传统的有线相连的电话、无线发送的广播电视都是通过模拟信号传递信息的。 模拟信号的优点和缺点 四 模拟信号与数字信号的对比 数字信号缺点： 数字信号的算法复杂，处理起来比模拟信号复杂。 数字信号优点: 1、数字信号的抗干扰能力强，有利于存储、加密与纠错。 2、数字信号的保密性与可靠性强。 现代数字电视、现代计算机网络都是通过数字信号传递信息的。 数字信号的优点和缺点 五 课堂练习 1、数字信号和模拟信号的不同之处是（ ） A、数字信号在大小和时间上连续，而模拟信号则相反 B、数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信