2.1 了解模拟通信和数字通信（教学设计）-高一《计算机网络技术基础》同步精品课堂（电子工业出版社）

项目二 任务1 了解模拟通信和数字通信 一、教学目标 1.技能目标 严格区分信息、数据和信号这3个名词的内涵。 2.知识目标 （1）掌握模拟通信和数字通信的概念。 （2）了解模拟通信和数字通信的的优缺点。 3.素养目标 （1）激发学生对专业技能学习的兴趣。 （2）培养学生自主学习能力以及对知识的归纳总结能力。 二、重点难点 1.重点：（1）掌握模拟信号和数字信号的概念及区别。 （2）掌握模拟通信和数字通信的过程。 2.难点：了解两种通信方式的优点和缺点。 三、教学时间 本任务教学，课内计划1课时。 4、 教学过程 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1.想一想。 我们经常看到马路上有很多电缆，但是电是怎么通过电缆从一端传到另一端的呢？ 电子在导线中定向移动产生了电流，而电流又以光速传播。最后传到各终端用户。 2.电脑主机或者路由器背后也有很多插口，要插对位置才能正常工作。 观察、讨论、思考 激发学生的学习兴趣，思考电的传播。 讲授新课 1、 区分信息、数据和信号 信息是人脑对客观物质的反映，是一切事物特征的具体内容的解释。 数据是对客观事物进行描述与记载的物理符号，是表征信息的形式。在统计学中，数据按变量值是否连续可分为连续数据与离散数据两种。数值、语音、文字、图片、动画等都是数据。 信号是数据在传输过程中的表示形式，是信息的载体。 例如，打电话时，电话线要有“信号”，交换机交换语音“数据”，而打电话的双方交换的是“信息”。 2、 模拟信号和模拟通信 模拟信号是指在时域上数学形式为连续函数的信号。 模拟信号受噪声影响较大。这里的噪声指外界加在主信号上的干扰信号。 图2-1所示为消除噪声后的声音波形图。这个变化的电信号无论是在时间上还是在幅度上都是连续的。 图2-2所示为放大后一段声音的波形图。 像是语音信号属于典型的模拟信号。此外，其他由传感器接收到的信号，如温度、压力、流量等也是模拟信号。 模拟通信是先把信息信号转换成几乎与它“一模一样”的波动的电信号(因此称为“模拟”)，再通过有线或无线的方式传输出去，电信号被接收下来后，通过接收设备还原成信息信号的通信方式。 除了传统电话通信，手机通信、卫星电视传播、调频广播、电力线载波通信等都属于模拟通信。 3、 数字信号和数字通信 数字信号指幅度的取值是离散(即不连续)的，而且该值被限制在有限的范围内。 例如，二进制码(用0和1代表)就是一种数字信号。这种信号受噪声的影响小，易于用数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。 图2-3所示为一段离散的数字信号(二进制表示)。本质上，0用低电平(无脉冲信号)表示，1 用高电平(有脉冲信号)表示。 数字通信指用数字信号作为载体来传输信息,或者用数字信号对载波进行数字调制后，再进行传输的通信方式。传统的收发电报、计算机内部各大部件之间的通信都属于数字通信。 计算机网络中，两台主机之间依靠双绞线电缆、光纤等介质连接在一起的通信，也属于数字通信。 模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取值是否离散来确定。 通过电话线拨号上网时，则兼有模拟通信和数字通信两种方式。 如图2-4所示，主机A发起通信时，利用调制解调器可以将数字信号转换成模拟信号并在电话线.上传输，主机B把收到的模拟信号用调制解调器转换成数字信号,从而进入系统内部进行处理。 交流分析 四、两种通信的优缺点 模拟通信的优点:直观且容易实现。 模拟通信的缺点:保密性差，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听；抗干扰能力弱，电信号沿线路传输过程中，会受到外界和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使通信质量下降，线路越长，噪声的积累就越多。 数字通信的优点:抗干扰的能力特别强;可以很方便地将计算机与通信结合起来，构建综合数字通信网;便于存储;还便于加密和纠错，具有较强的保密性和可靠性。 数字化通信的缺点:占用频带较宽,传送一-路数字化语音信息需占用20.64kHz的带宽，而一个模拟话路只占用4kHz的带宽;技术要求复杂，且同步技术要求精度很高;进行模/数转换时会带来量化误差。 实践与评估 1.（ ）指人脑对客观物质的反映。 A.信息 B.数据 C.信号 2.（ ）是对客观事物进行描述与记载的物理符号。 A.信息 B.数据 C.信号 3.（ ）是数据在传输过程中的表示形式。 A.信息