知識(shí)點(diǎn)-電信技術(shù)發(fā)展史課件

《通信概論》課程主講：孫青華教授通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電信技術(shù)發(fā)展史目錄電信技術(shù)發(fā)展的重要事件01回顧關(guān)鍵電信技術(shù)02小結(jié)0301.電信技術(shù)發(fā)展的重要事件重要事件時(shí)間主要貢獻(xiàn)者有線電報(bào)技術(shù)1837庫(kù)克、莫爾斯電話技術(shù)1876貝爾無(wú)線通信技術(shù)1896馬可尼、波波夫數(shù)據(jù)傳輸理論1928奈奎斯特時(shí)分復(fù)用技術(shù)(PCM)1930里夫斯數(shù)字通信理論(信噪比-傳輸速率)1948香農(nóng)光纖通信技術(shù)1966高錕蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)1978貝爾實(shí)驗(yàn)室自從19世紀(jì)初電通信技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，100多年的時(shí)間里，通信技術(shù)發(fā)展日新月異，上圖給出了通信技術(shù)發(fā)展的歷史簡(jiǎn)表?；仡欔P(guān)鍵電信技術(shù)電報(bào)技術(shù)(1)電話技術(shù)(2)無(wú)線電通信(3)數(shù)據(jù)傳輸理論(4)復(fù)用技術(shù)(5)數(shù)字通信理論(6)光纖通信技術(shù)(7)移動(dòng)通信技術(shù)(8)（1）電報(bào)技術(shù)1837年英國(guó)人庫(kù)克獲得首個(gè)電報(bào)機(jī)專(zhuān)利。莫爾斯發(fā)明了電報(bào)碼。電報(bào)出現(xiàn)了有線電報(bào)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)電磁信號(hào)傳輸信息，開(kāi)辟了人類(lèi)信息交流的新紀(jì)元（2）電話技術(shù)貝爾在一次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)“金屬片在電磁線圈中振動(dòng)傳輸感應(yīng)電流”對(duì)著被電線鏈接的金屬片講話使金屬片產(chǎn)生振動(dòng)，而金屬片在電磁線圈中的振動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流通過(guò)電線，傳向電線的另一端，就可以打電話了。1876年，貝爾制作了出了電話機(jī)，并獲得了電話專(zhuān)利，實(shí)現(xiàn)了一對(duì)一通話。美國(guó)科學(xué)家貝爾的電話機(jī)帶來(lái)了電話通信的時(shí)代。初期用戶(hù)之間的電話通信，是通過(guò)人工進(jìn)行交換的。隨著自動(dòng)交換機(jī)的出現(xiàn)，電話通信網(wǎng)逐步形成。交換機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)過(guò)程。（2）電話技術(shù)磁石式電話交換機(jī)磁石式電話機(jī)1878年，在美國(guó)設(shè)立了最早的商用電話機(jī)，使用磁石交換機(jī)，開(kāi)通了20個(gè)用戶(hù)的市內(nèi)交換所。1880年，美國(guó)許多城市間架設(shè)電話線，開(kāi)通了長(zhǎng)途電話。02.回顧關(guān)鍵電信技術(shù)——電話技術(shù)共電式電話機(jī)共電式電話交換機(jī)1882年，發(fā)明了共電式交換機(jī)。1888年，發(fā)明了共電式電話機(jī)。（2）電話技術(shù)（2）電話技術(shù)程控交換機(jī)軟交換機(jī)步進(jìn)制交換機(jī)縱橫制交換機(jī)1891年，美國(guó)人史端喬設(shè)計(jì)出第一部步進(jìn)制自動(dòng)交換機(jī)。1919年，發(fā)明了縱橫制交換機(jī)。1965年，開(kāi)通了程控電話交換機(jī)。1970年，法國(guó)開(kāi)通了程控?cái)?shù)字電話交換機(jī)隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益完善，IP技術(shù)的日益成熟，軟交換出現(xiàn)。（3）無(wú)線電通信無(wú)線電通信無(wú)線電報(bào)技術(shù)。無(wú)線廣播商用無(wú)線電話通信。微波通信。

衛(wèi)星通信。電磁波發(fā)現(xiàn)后不到6年，意大利馬可尼、俄國(guó)的波波夫分別發(fā)明了無(wú)線電傳播1896年，波波夫成功的發(fā)明了無(wú)線電報(bào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了250米的無(wú)線傳輸。1897年，馬可尼改進(jìn)了無(wú)線電傳送和接收設(shè)備，將無(wú)線電報(bào)傳播了12公里。緊接著馬可尼建立了世界上第一家無(wú)線電器材公司。無(wú)線電技術(shù)走入商用。1920年，美國(guó)匹茲堡建立了第一座面向公眾的無(wú)線廣播電臺(tái)1927年，美國(guó)和英國(guó)之間開(kāi)通了商用無(wú)線電話通信。1947年，美國(guó)在紐約、波士頓間建立了寬帶模擬微波中繼系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代后期，數(shù)字微波通信系統(tǒng)投入使用。1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射了人造地球衛(wèi)星。1965年世界上第一顆商業(yè)同步衛(wèi)星“晨鳥(niǎo)”升空，標(biāo)志衛(wèi)星通信進(jìn)入實(shí)用階段隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始關(guān)注如何將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)？（4）數(shù)據(jù)傳輸理論1928年，奈奎斯特提出了采樣定理，說(shuō)明了采樣頻率與信號(hào)頻譜之間的關(guān)系，是連續(xù)信號(hào)離散化的基本依據(jù)。這個(gè)理論奠定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)。數(shù)據(jù)通信經(jīng)歷了幀中繼、DDN、ATM、IP等時(shí)代，而IP網(wǎng)絡(luò)以其開(kāi)放性、簡(jiǎn)單性、靈活性、擴(kuò)展性和豐富多彩的網(wǎng)上應(yīng)用，逐漸取代其他各種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。1928年奈奎斯特提出數(shù)據(jù)傳輸理論即采樣定理——一種新的數(shù)據(jù)獲取理論他指出對(duì)可壓縮信號(hào)如果遵循采樣定理，則能夠精確地恢復(fù)出原始信號(hào)利用這一理論，我們可以實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。奈奎斯特抽樣定理，奠定了數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。形成了今天IP為主的數(shù)據(jù)網(wǎng)。（5）復(fù)用技術(shù)1930年，出現(xiàn)了多路復(fù)用技術(shù)，可在一根同軸線上，同時(shí)傳送成千上萬(wàn)個(gè)話路信號(hào)。早期的電話通信，一根同軸線只能傳輸一路電話。傳輸效率很低。1930年出現(xiàn)了多路復(fù)用技術(shù)，可在一根同軸線上同時(shí)傳送成千上萬(wàn)個(gè)話路1937年英國(guó)人里夫斯發(fā)明了脈沖編碼調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)按時(shí)間分割的多路復(fù)用復(fù)用技術(shù)的出現(xiàn)，提高了通信容量。為大規(guī)模的公共通信服務(wù)奠定了基礎(chǔ)（6）數(shù)字通信理論“傳輸速率是波特率與每波特所含比特?cái)?shù)的乘積。波特率受頻寬的限制，而每波特所含比特?cái)?shù)受噪聲的限制?！鼻耙粋€(gè)限制，由奈奎斯特解決了。而后一個(gè)問(wèn)題則更復(fù)雜。香農(nóng)在1948年發(fā)表了《通信的一個(gè)數(shù)學(xué)理論》，完整地解決了通訊速度上限的問(wèn)題?！靶畔⒄摗睆拇苏Q生。在二次世界大戰(zhàn)時(shí)，雷達(dá)和無(wú)線電在軍事上廣泛應(yīng)用。無(wú)線電受各種噪聲的干擾很厲害，這也給通信技術(shù)提出了新的課題。給定信道條件，有沒(méi)有最好的調(diào)制方式，來(lái)達(dá)到最高的傳送速率？香農(nóng)在1948年發(fā)表了《通信的一個(gè)數(shù)學(xué)理論》文章，后被稱(chēng)為香農(nóng)定理。香農(nóng)定理給出了通信傳輸速率與信噪比之間的關(guān)系，香農(nóng)表明，在給定的媒介中每秒鐘可以傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)有一個(gè)極限這個(gè)極限是由信道的帶寬和噪聲規(guī)定的。開(kāi)發(fā)利用這一極限的最經(jīng)濟(jì)方法是通過(guò)數(shù)字化編碼。香農(nóng)定理為數(shù)字通信奠定了基礎(chǔ)。（7）光纖通信技術(shù)光纖通信是利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱(chēng)光纖）傳送信息的光波通信技術(shù)。1977年世界上第一個(gè)光纖通信系統(tǒng)投入運(yùn)行。光纖通信已成為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)的主體。光纖通信是利用光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱(chēng)光纖）傳送信息的光波通信技術(shù)，1966年英籍華人高錕博士發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代性的論文，他提出利用帶有包層材料的石英玻璃光學(xué)纖維，能作為通信媒質(zhì)傳輸信息。1960年，美國(guó)休斯公司發(fā)明了世界第一個(gè)紅寶石激光器，1970年，美國(guó)康寧公司研制出低損耗光纖。1977年世界上第一個(gè)光纖通信系統(tǒng)在芝加哥投入運(yùn)行，目前光纖通信已成為現(xiàn)代傳輸網(wǎng)的主體。（8）移動(dòng)通信技術(shù)1978年，貝爾實(shí)驗(yàn)室成功的研制出了先進(jìn)的移動(dòng)電話系統(tǒng)*（AMPS）。成功的建成了蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。相對(duì)于以前的無(wú)線通信系統(tǒng)，貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩網(wǎng)的概念。由于實(shí)現(xiàn)了頻率復(fù)用提高了通信系統(tǒng)的容量。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)從一代的模擬移動(dòng)通信網(wǎng)，發(fā)展到數(shù)字通信網(wǎng)，數(shù)字通信網(wǎng)的帶寬和速率也逐步提高，從2G的9.6kbps到4G的100Mbps，移動(dòng)通信已成為不可或缺的生活要素。03.小結(jié)通信技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。（1）初級(jí)通信階段（以電報(bào)發(fā)明為標(biāo)志）（2）近代通信階段（香農(nóng)提出信息論為標(biāo)志）（3）現(xiàn)代通信階段（以光纖通信應(yīng)用為標(biāo)志）通信技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)