高中信息技术粤教版（2019）必修一 1.2.1模拟信号与数字信号 教学课件

第一章 数据与信息 1.2.1模拟信号与数字信号 目录 01 数据编码 02 模拟信号与数字信号 知识回顾： 1、数据的概念 数据是现实世界客观事物的符号记录，是信息的载体，是计算机加工的对象。在日常生活中，人们常常使用符号来表达客观事物。 2、数据的特征 二进制 语义性 分散性 多样性与感知性 问题引入 思考 为什么计算机要将现实中的数据 转换为二进制数进行识别？这种数据 的转换过程我们将其称之为什么的过 程？ 数据编码 体会数据编码的过程 在航海灯语系统中，灯语是一种通信手段。灯语是利用灯光一明一暗的间歇做出长短不同的信号来传递信息， 通信需要双方约定明暗表示方式，这个过程就是编码的过程，下面请一位同学上台，使用手电筒模拟灯语的方式进行信息传递，其他同学尝试对其灯语进行编码。 体会数据编码的过程 灯语实验对应的摩尔斯码表 说明： ●表示短亮 表示长亮 字母间以数字约定间隔 单词间以另一数字约定间隔 数据编码 数据编码：是指将一种形式的数据转化为另一种形式的过程。在计算机科学中，数据编码常用于将文本、图像、音频等信息转换为二进制的形式，以便于计算机进行处理和存储。 数据编码有多种类型。例如文字编码、图像编码、声音编码等。 数据编码在生活中的应用 身份证号码的数据编码 数据编码在生活中的应用 生活中的各种条形码和二维码 QQ二维码 商品条形码 模拟信号与数字信号 声、光信号是人的感官所能识别和接收的信号，而计算机是一种采用电信号进行运作的机器。要将人的感官所能识别的信号转换为计算机能够识别的信号，实现人机交互，就必须清楚计算机是如何处理这些信号的？ 人的感官 计算机识别 模拟信号 数字信号 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 模拟信号 模拟信号的波形可以是简单的，也可以是复杂的。如单一钢琴定音器产生的声波，就是简单波形；人类或管风琴的声音产生的波形，就是复杂波形。 多频率组合波形示意图 单一频率波形示意图 模拟信号 模拟信号的衰减示意图 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，能量慧不断被损耗而逐渐衰减。 模拟信号 模拟信号的应用 有线连接的电话 无线发送的广播电视 数字信号 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：开关电路中输出信号和电压脉冲都是离散的信号。 数字信号 模拟信号转换数字信号 计算机是采用电信号进行运作的机器，需要将模拟信号转换为数字信号为计算机所识别，从而实现人机交互。 在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。 任务探究 阅读书本内容和老师提供的资源，对比分析 模拟信号和数字信息各有什么优缺点并填下表？ 名称 优点 缺点 模拟信号 数字信号 进行远距离传送时用哪种信号比较好？ 任务探究：模拟信号与数字信号优缺点对比 数字信号: 数字信号在长距离传输如受到无关信号的干扰时，可通过算法进行决策判断，发现并修正信号。同时如收发双方共同约定一些加密解密算法，信息可以做到保密传输。 优点：1.抗干扰性强。 2.可长距离传输。 3.较强的保密性。 缺点：1.需要较为复杂的算法进行判决、运算。 2.不能无限逼近和反映客观世界的真实值。 模拟信号: 优点：1.在任意时刻都能反映真实变化。信息的精细度高，无限逼近客观世界的真实值。 缺点：1.易受无关信号(噪声)的干扰。 2.当长距离传输时，信号很容易衰减。 及时巩固 1．模拟信号是指用（    ）的物理量所表达的信息。 A．连续变化 B．不连续变化 C．间隔变化 D．离散时间变化 2．下列选项中关于信号的说法正确的是（   ） A．模拟信号是随时间非连续变化的，值为模拟数据 B．数字信号是随时间连续变化的，值为数字数据 C．按照取值特征，可以将信号分为模拟信号和数字信号 D．用传感器直接获得的信号一般为数字信号 A C 及时巩固 3．以下信号中属于数字信号的是（   ） A．温度信号 C．心电图信号 B．红绿灯信号 D．储气罐压力信号 B 及时巩固 4．“二维码编码及应用”情境问题，请结合生活实际，信息技术知识和下图完成此题。 小强同学周末回到家，都要向班主任老师发送周末期间的健康码和行程码等信息，健康码分别有以下三种颜色显示。手机里的健康码图像是否是数字信号（   ） A．是 B．否 A 感谢观看 $$