现代通信工具演变及未来发展前瞻前言这次，我们研究性学习的题目是《现代通信工具演变及未来发展前瞻》。

我们这次研究的目的，就是通过对过去一两百年中，人类交流的方式的变化，通信工具的变化，以及这一变化对人类社会的影响，来展望未来我们将对通信如何进行改进，我们的通信工具将会变成什么我们意想不到的样子，而这又将如何影响我们的生活。

第一部分现代通信工具发展简史一电报的发明1753年2月17日，在《苏格兰人》杂志上发表了一封署名C·M的书信。

在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。

1832年，俄国外交家希林在当时著名物理学家奥斯特电磁感应理论的启发下，制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机。

1835年，美国发明家莫尔斯发明了第一台实用电报机。

二电话的发明1861年，德国一名教师发明了最原始的电话机，利用声波原理可在短距离互相通话，但无法投入真正的使用。

1875年6月2日，美国发明家贝尔利用“用电流的强弱来模拟声音大小的变化，从而用电流传送声音。

”的原理发明出第一台电话。

1877年，在波士顿和纽约架设的第一条电话线路开通了，两地相距300公里。

三无线通信领域的开端---电磁波的发现1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，当金属导线中有电流通过时，放在它附近的磁针便会发生偏转。

接着，学徒出身的英国物理学家法拉第明确指出，奥斯特的实验证明了“电能生磁”。

他还通过艰苦的实验，发现了导线在磁场中运动时会有电流产生的现象，此即所谓的“电磁感应”现象。

1887年赫兹得出电磁能量可以越过空间进行传播的结论。

四无线电通信的发明1906年12月24日，美国物理学家费森登花了4年的时间设计出来的，包括特殊的高频交流无线电发射机和能调制电波振幅的系统完成了第一次发报任务，标志着无线电通信的成功。

五寻呼机的发明1956年，第一个无线电寻呼机在摩托罗拉公司问世，在1968年，日本率先在150MHz移动通信频段上开通用声音发出通知音和消息的模拟寻呼系统，可以进行单机寻呼。

80年代在美国率先使用了可以显示文字信息的寻呼机。

六蜂窝式移动电话的诞生70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后，立即得到迅速的发展，很快进入了实用阶段。

在蜂窝式的网络中，每一个地理范围（通常是一座大中城市及其郊区）都有多个基站，并受一个移动电话交换机的控制。

第一代蜂窝移动电话系统是模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用模拟方式传输模拟信号，美国、英国和日本都开发了各自的系统。

七 GSM手机的出现进入80年代后期，大规模集成电路、微型计算机、微处理器和数字信号处理技术的大量应用，为开发数字移动通信系统提供了技术保障。

GSM移动电话系统对频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，采用EFR（增强全速率编码）后通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点，使移动通信进入了一个新的里程。

八新一代手机的诞生在网络化的今天，手机仅仅作为通话的工具无疑是一大浪费，不少有远见卓识的人看到了最好的个人电子设备就是手机，因为它是真正的个人化用品，可以随时随地无线接入网络。

新一代的手机，可以单独地胜任某些原来必须要在电脑上才能完成的工作，如上网、记事、日程管理;也可以和其它设备如电脑、打印机等配合工作，而且不需要接上这根线那根插头。

手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，相信它会成为你可靠的工作助手（上网、记事、制定工作计划、照相、录音）和有趣的娱乐伙伴（游戏、听MP3、收音、看电影），而它的形状也会有各种各样（手表、头戴式、分离式、笔式）以适应不同人群的要求，让我们共同期待移动通信创造的美好未来吧第二部分当代主流的通信工具及其物理学原理一传真传真机的分类传真机的分类主要根据传真机的用纸类型进行分类，分为热敏纸传真机和普通纸传真机。

前者由于价钱比较低，合中小型办公及家庭用户，后者相对属于较高档产品。

传真机的工作原理1.扫描拾取部分2.这部分的作用是分解图像，并在分解图像的同时完成光电变换．从而使二维的图像信号变换成一维的传真情号(电信号)3.图像信号处理电路图像信号处理电路，是保证传真质量、增强传真机功能和提高信号有效性的重要部分。

4.编解码器5.编码器的作用是利用图像的统计特性，实现编码数据压缩，把传真信号变换成相应的码字，以削减传真信号的冗余度，从而大大提高通信效率。

6.缓冲存储器7.因为每一个编码行输出的数据量不固定，随图像内容的变化而变化，所以，编码器单位时间内输出的数据量不等，也就是说，编码器输出的是不均匀数据。

为使不均匀的编码数据能以固定的传输速率在信道上进行传输，并使传输效率达到最高，必须在文件三类传真帆中设置缓冲存储器。

可见，缓冲存储器的作用是实现速率匹配和自动调节供给调制器的数据量。

收信时的解码过程和发信时的编码过程相反，因而同样需要设置缓冲存储器，其作用是将输入的均匀数据变为不均匀的数据，送给解码器进行解码。

8.调制解调器制解调器是文件传真三类机的重要组成部分，是解决文件传真三类机信号传输的唯一部件，它不仅要解决数字信号在模拟信道上传输的问题，还要适应文件三类传真机高传输速率的要求，较大地减少通信时间，同时还需适应数据传输自动操作。

9.网络控制器网络控制器是连接通信线路、电话机和调制解调器的接口。

10.控制系统控制系统一般由CPU、ROM、RAM、接口、时钟电路、控制电路等构成。

它是整机的指挥系统，机器的中心，在指令的命令下对整机的各部分进行实时控制，井使文件传真三类机的通信全过程按照CCITTT的T．30建议规定的传真规程进行。

总之，控制系统将完成对整机进行控制、指挥和管理的任务。

二手机通信技术的发展首先要提的就是关于整个手机技术“代”的划分。

这一概念所产生的误导作用不亚于其他与手机有关的术语，但却是值得仔细思考的。

第一代手机，即“1G”，被称为模拟式手机。

上世纪九十年代初数码技术的崛起在一定程度上解决了上述问题，这些手机随后被归为第二代(2G)。

2G手机按照频率分配技术标准分成了两大阵营，其中一种名为全球移动通讯系统(Global System for Mobile communications, 简称GSM)的技术标准采用了时分多址(Time Division Multiple Access, 简称TDMA)技术。

TDMA技术将数字化的通话数据流分割成数据块，每个数据块都分到一个时间块，而每位用户都分到一个时间段，这样就不必进行频道的分割。

就象一群人要出门，他们会一个一个的出去，而不会在同一个时间都跑出去。

这种技术让数据处理变得更为有效，从而让GSM标准能将8个通话压缩到1个频道内。

不过到了九十年代中晚期，手机不但需要能提供通话服务，还要能传输数据的趋势越来越明显，而无论是GSM还是dmaOne在这方面都不是太理想。

原因很简单，这两种系统在设计时就不具备此功能。

基于CDMA技术改进而来的CDMA2000能提供速度为30千字节至70千字节(kbps)的数据传输，比当时的拨号上网速度快一倍。

至于GSM标准，虽然采用了稍有区别的方式，但传输速度与CDMA2000相若。

GPRS和CDMA2000被称为2.5代技术，这种技术介于第二代技术和第三代技术之间，运营商无需进行设备升级换代。

此后GSM标准在GPRS基础上又发展出全球演进式数据速率增强技术(Enhanced Data for Global Evolution, 简称EDGE)，其理论速度是GPRS的3倍。

不过在第三代技术(3G)面世前，上述这些技术不过是对现有网络的改良，而最早实现商用化的3G网络于2001年在日本出现。

原来的GSM 和CDMA两大阵营均以码分技术开发出3G技术标准，其中GSM阵营开发出W-CDMA（其中的W代表宽频），而高通公司则对现有技术进行改进后开发出CDMA2000 1x。

两种技术都是将数据分割成字符串，从而最大限度的利用频谱，只是两者之间互不兼容。

3G改进技术很快就出现了。

如今我们许多人已经用上了3.5G产品，W-CDMA的升级版正是本文开头所提及的HSDPA，而CDMA阵营则推出演进资料最佳化技术(Evolution Data Optimized, 简称EV-DO) 两者的传输速度都高达300至700kbps，有时甚至更快。

现在手机上网的速度可以赶上在家使用宽频上网的速度。

这并非故事的结尾，第四代技术(4G)很快将出现，其叹为观止的程度我们可以拭目以待。

手机的工作原理射频部分通过天线将手机信号发射出去，与基站保持联系的重要部件。

逻辑部分在逻辑部分，在接收到信号后，首先利用调制解调器进行解调，然后将解调后的数据传入CPU进行解码。

在去掉控制码后，将数据转为语音信号。

电源部分至于电源部分，我没可以简单的说，电源适配器将电池的电能供向三个部分：CPU及控制输入系统，调制解调器和发射天线。

手机对人类社会发展的影响手机产业的迅速发展大大加速了信息的交换，也大量满足了人们的娱乐要求。

手机产业的周边产品也深刻的影响了如今人们的生活。

1. 手机带动了短信服务业的蓬勃发展，使短信成为一种文化，有”唐诗宋词元杂剧，明清小说今短信的说法”。

2. 手机带动拇指经济。

在中国移动正式推出移动梦网业务以后整整4年的时间里,中国的手机短信发送量从当初的10亿余条发展到2004年的2177亿条;据国外专业研究报告预测,到2006年全球手机音乐服务用户将达到7亿人,2009年手机音乐的收益有望达到93亿美元……除了直接的电信业务消费十分乐观外,随着诸如手机小说、手机音乐等手机增值业务的不断拓展,手机经济的辐射效应又将进一步加大,“拇指经济”的繁荣将带来一个共赢的结果。

手机作为社会消费链中的一环,正极大地刺激着消费。

3. 手机拓宽社会空间。

手机改变了我们的生活工作娱乐方式,也搭建了维系人与人之间情感模式的新桥梁。

4. 任何事物都是有利也有弊的,手机也一样。

目前比较突出的问题是手机进入学生群体,使课堂难以安静并方便了考试作弊,以至一些中小学校明文禁止学生携带手机入校。

不法分子利用手机短信以讹传讹、引诱诈骗乃至在一些事件中传递不良信息,影响社会安定团结,也是越来越突显的问题。

当今社会，手机有已成为人们必不可少的生活用品，手机也给我们的生活影响很深。

那么，现如今人们所期待的手机是什么样子的呢，我们做了一个社会调查。

针对这次研究，我们在不同的人群中（学生高薪白领普通工人企、事业负责人等）做了分组调查。

调查问卷格式如下社会调查《对未来手机功能的展望》被调查人性别年龄职业月收入1000元以下1000—5000元5000—8000元8000元以上您希望您将来的手机会有以下哪些功能（请在您中意的功能下挑钩，最多6个）薄如蝉翼具有强大的影音功能超大屏幕具有强大的办公功能与国际股市汇市金市连接有强大的保密功能和防丢失功能具有网络游戏功能具有可与DV相媲美的照，摄相功能具有GPS全球定位功能和有电子地图功能有远程控制家电和与私人电脑远程链接的功能具有安全的网上银行功能备注（其他功能）：这次调查我们共发出20张调查表，被调查者中有10名学生10名以工作的成年人（5名白领5名工薪阶层）调查结果如下功能票数得票比率薄如蝉翼 5 4.16％具有强大的影音功能10 8.33％超大屏幕10 8.33％具有强大的办公功能15 12.5％与国际股市汇市金市连接25 20.833％有强大的保密功能和防丢失功能10 8.33％具有网络游戏功能10 8.33％10 8.33％具有可与DV相媲美的照，摄相功能2 1.66％具有GPS全球定位功能和有电子地图功能有远程控制家电和与私人电脑远8 6.66％程链接的功能具有安全的网上银行功能20 16.67％总计120 100％这样，我们不难看出，人们对于手机的娱乐功能的要求并没有太大的提高，而对手机的办公和交易功能有较大的需求。