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教学内容 现代通信技术

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【教学内容】

　　第八单元第3节。

　　【教学目标】

　　知识与技能：了解现代通信技术的种类及特点，了解现代通信技术的发展演变过程。

　　过程与方法：通过自学与讨论、查阅有关资料，培养学生的自学能力及获取、分析、运用信息的能力。

　　情感态度价值观：通过对物理学研究成果对通信技术的进步的促进作用的了解，通过对现在通信技术的优越性的了解，进一步体会物理对社会进步的推进作用,激发学生对物理学的兴趣。

　　【教学重点】

　　现代通信技术的种类及特点。

　　【教学难点】

　　现代主要通信系统及其业务应用。

　　【教学过程】

　　◆创设情境──引出课题

　　1．教师讲述：人类在生产生活中需要信息交流──通信，通信需要一定的物质与技术手段支持──通信技术.

　　2．引导学生回顾人类通信技术的变迁。

　　◆合作探究──新课学习

　　一、通信技术

　　1．物理学研究成果对通信技术的影响

　　物理学研究的每一次突破,都带来通信技术的革命：电现象的研究──电报；电磁感应的研究──电话；无线电电子技术──无线通信；光导纤维技术、计算机技术、网络技术、卫星技术──现代通信技术。

　　2．通信技术

　　通信技术就是解决人们通信过程中如何对信息内容进行采集、包装以及如何传递这些信息内容的技术，它包括一系列硬件设备和操作这些硬件设备使其正常工作的程序及方法.

　　3．通信能力

　　通信能力是衡量通信技术优劣的标准，它包括通信的时间性、空间性、对象性、信息量等。时间的缩短，空间的扩展、对象范围的扩充，信息量的增加等，是通信技术进步的标志。

　　二、现代通信系统组成及通信技术简介

　　1．学生阅读课文内容,并思考问题

　　(1)什么是通信系统？

　　（2）现代通信技术中,常见的通信技术有哪些?

　　2．组织学生上述问题,得出结论

　　（1）用以完成信息传输过程的技术系统的总称.现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时，这样的电信系统称为光通信系统，其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统，简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维,因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线，按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统;无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。另一方面,按照通信业务的不同，通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。由于人们对通信的容量要求越来越高，对通信的业务要求越来越多样化,所以通信系统正迅速向着宽带化方向发展，而光纤通信系统将在通信网中发挥越来越重要的作用.

　　通信系统一般由信源、信宿(收信者）、发端设备、收端设备和传输媒介等组成。

　　来自信源的消息（语言、文字、图像或数据）在发信端先由末端设备（如电话机、电传打字机、传真机或数据末端设备等）变换成电信号，然后经发端设备编码、调制、放大或发射后,把基带信号变换成适合在传输媒介中传输的形式；经传输媒介传输，在收信端经收端设备进行反变换恢复成消息提供给收信者。这种点对点的通信大都是双向传输的。因此,在通信对象所在的两端均备有发端和收端设备。

　　通信系统按所用传输媒介的不同可分为两类:①利用金属导体为传输媒介，如常用的通信线缆等，这种以线缆为传输媒介的通信系统称为有线电通信系统；②利用无线电波在大气、空间、水或岩、土等传输媒介中传播而进行通信，这种通信系统称为无线电通信系统。光通信系统也有“有线”和“无线”之分，它们所用的传输媒介分别为光学纤维和大气、空间或水。

　　通信系统按通信业务（即所传输的信息种类）的不同可分为电话、电报、传真、数据通信系统等.信号在时间上是连续变化的，称为模拟信号（如电话）；在时间上离散、其幅度取值也是离散的信号称为数字信号（如电报）。模拟信号通过模拟－数字变换（包括采样、量化和编码过程）也可变成数字信号.通信系统中传输的基带信号为模拟信号时,这种系统称为模拟通信系统;传输的基带信号为数字信号的通信系统称为数字通信系统。

　　（2）传输技术:包括信息的发送和接收及信息的传输过程两个方面：

　　调制技术与编码技术：就是对信息进行包装、加密与卸载的技术；

　　接入技术和交换技术:可进一步增加信息的容量，包括程控交换技术，IP技术,CDMA技术，EPON/GPON等。

　　三、现代主要通信系统及其业务范围

　　1．学生阅读课文内容，并思考问题：

　　（1)现代社会常见的有哪些通信业务？

　　（2）与常见的通信也问相对应，有哪些通信系统？

　　2．组织学生讨论问题,得出结论

　　（1）常见的通信业务有：语音电话：通过有线或无线系统实时传送信息；短消息(非实时性通信）;IM类，包括QQ、MSN，主要通过互联网实时传送信息；E—mail（电子邮件）,主要依赖互联网传输信息；可视电话：主要通过互联网实时传播语音和图像信息；数字多媒体广播：主要通过地面数字系统传输信息。

　　（2)固定电话通信网络(PSTN）：主要由逐级的程控交换机和传输线路以及固定电话终端组成；

　　移动通信系统：是由移动台(手机)、接入网和核心网按照蜂窝组网构成的。

　　卫星通信系统：利用人造地球卫星作为信息传递的中继站转发无线电信号，在多个地面站或者卫星通信终端之间进行通信。

　　计算机系统：将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外围设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统.

　　光纤通信系统：利用激光在光导纤维中的全反射，传输信息。

　　中国移动多媒体广播系统：移动多媒体广播（俗称“手持电视"），已经成为目前炙手可热的发展热点。移动多媒体广播业务是指通过卫星和地面无线广播方式，在手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等七寸以下的小屏幕、移动便携手持式终端上,实现随时随地接收广播电视节目收视与信息服务。根据权威机构的预测，到2008年全球的手持移动娱乐和多媒体业务的收入将达到820亿美元,如此巨大的市场刺激了移动多媒体广播技术的快速发展。

　　2006年10月24日,国家广电总局正式颁布了中国移动多媒体广播系统（简称“CMMB”）广播信道行业标准《GY/T 220．1—2006 移动多媒体广播 第1部分：广播信道帧结构、信道编码和调制》,确定了采用我国自主研发的移动多媒体广播传输技术（该技术简称“STiMi”）。目前国际上还没有形成统一的移动多媒体广播标准,正处于大规模应用的前期,因此该标准的及时出台，对我国移动多媒体广播和民族工业的发展具有重要意义。

　　四、外来通信系统的发展方向

　　1．光纤作为骨干传输网络的承载媒介，系统承载能力更大，网络宽带更宽.

　　2．无线通信将更加广泛得到应用。

　　3．计算机网络、有线电视和广播网、固定电话网络三网融合.

　　◆交流评价──总结巩固

　　引导学生归纳本节要点（见板书设计）。

　　【布置作业】

　　1．复习课文，书面完成课本第215页“复习与巩固”1、2。

　　2．查阅有关资料，撰写小论文《现代通信技术》.

　　3．预习下节内容.

　　【板书设计】