人類有著悠久的交流歷史。早在古代,人們就通過簡單的語言和壁畫來交流信息。千百年來,人們壹直用語言、符號、鐘鼓、煙花、竹簡、紙質書等來傳遞信息。古代人的篝火、飛鴿和驛馬郵件就是這方面的例子。壹些國家的壹些原始部落至今還保留著敲鼓、吹號等古老的交流方式。現代社會,交警的指揮手語,航海中的旗語,不過是古代交流方式進壹步發展的結果。這些信息傳遞的基本方面依賴於人的視覺和聽覺。
19世紀中葉以後,隨著電報、電話的發展和電磁波的發現,人類的通信領域發生了根本性的變化,實現了利用金屬線傳輸信息,甚至通過電磁波進行無線通信,使得神話中的“千裏眼”、“千裏眼”成為現實。從此,人類的信息傳遞可以脫離常規的視聽方式,使用電信號作為新的載體,帶來了壹系列鐵的技術革新,開啟了人類交流的新時代。
65438年至0837年,美國人塞繆爾·莫爾斯成功研制出世界上第壹部電磁電報。利用他自己的代碼,他可以把信息轉換成壹系列或長或短的電脈沖送到目的地,然後再把它們轉換成原始信息。1844年5月24日,莫裏斯在國會大廈聯邦最高法院會議廳發出了人類歷史上第壹份電報,從而實現了長途電報通信。
1864年,英國物理學家J.c.Maxwel建立了壹套電磁理論,預言了電磁波的存在,並解釋了電磁波和光具有相同的性質,都以光速傳播。
1875年,蘇格蘭青年A.G .貝爾發明了世界上第壹部電話。並在1876申請了發明專利。1878年,相距300公裏的波士頓和紐約之間進行了第壹次長途電話實驗,並獲得成功。後來,著名的貝爾電話公司成立了。
1888年,年輕的德國物理學家H.R .赫茲用無線電回路進行了壹系列實驗,發現了電磁波的存在。他用實驗證明了麥克斯韋的電磁理論。這個實驗在整個科學界引起了轟動,成為現代科技史上的壹個重要裏程碑,導致了無線電的誕生和電子技術的發展。
電磁波的發現產生了巨大的影響。在不到6年的時間裏,俄羅斯的波波夫和意大利的馬可尼分別發明了無線電報,實現了信息的無線電傳輸,其他無線電技術如雨後春筍般發展起來。1904英國電氣工程師弗萊明發明二極管。1906美國物理學家費森登成功開發了無線電廣播。1907年,美國物理學家特雷弗·萊斯特發明了真空三極管,美國電氣工程師阿姆斯特朗利用電子器件發明了超外差接收裝置。美國無線電專家康拉德於1920年在匹茲堡建立了世界上第壹個商業電臺。從那時起,廣播業在世界各地蓬勃發展,廣播成了人們了解時事的便捷途徑。1924年,瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立了第壹條短波通信線路,1933年,法國克拉維爾建立了英法之間第壹條商用微波無線電線路,促進了無線電技術的進壹步發展。
電磁波的發現也促進了圖像通信技術的快速發展。1922年,16歲的美國中學生菲洛·法恩斯沃思(Philo Farnsworth)設計了第壹張電視傳真示意圖。1929年申請發明專利,被裁定為發明電視第壹人。65438年到0928年,西屋電氣公司的茲沃金發明了光電顯像管,與工科老師瓦斯合作,實現了電子掃描電視的傳輸和傳送。1935,美國紐約帝國大廈設立電視臺。第二年,電視節目被成功地傳送到70公裏以外的地方。1938年,沃爾金制造了第壹臺符合實用要求的電視攝像機。經過人們的不斷探索和改進,1945年,美國無線電公司根據三原色的工作原理,制成了世界上第壹臺全電子管彩電。直到1946,美國人羅斯·魏瑪發明了高靈敏度攝像管。同年,日本人Hamoto教授解決了家用電視機的接收天線問題。此後,壹些國家相繼建立超短波中繼站,電視迅速普及。
圖像傳真也是壹種重要的通信方式。自1925年美國無線電公司研制出第壹臺實用傳真機以來,傳真技術不斷創新。1972之前,該技術主要應用於新聞、出版、氣象、廣播行業;從1972到1980,傳真技術完成了從模擬到數字、從機械掃描到電子掃描、從低速到高速的轉變。除了代替電報,傳送氣象圖、新聞稿、照片和衛星雲圖外,還在醫療、圖書館管理、信息咨詢、金融數據、電子郵政等方面得到應用。1980之後,傳真技術被改造為綜合處理終端,不僅承擔通信任務,還具備圖像處理和數據處理能力,成為綜合處理終端。靜電復印機、磁帶錄音機、雷達和激光都是信息技術史上的重要發明。
另外,遙控、遙測、遙感技術作為信息遙控也是非常重要的技術。遠程控制是壹種利用通信線路控制遠距離被控對象的技術,應用於電氣工業、石油管道、化工、軍事和航天工業。遙測是壹種測量技術,它將被測物理量轉換到遠處,如電壓、電流、氣壓、溫度、流量等。,轉換成電量,通過通信線路傳輸到觀測點,應用於氣象、軍事、航天等行業。遙感是壹種綜合測量技術,利用傳感器接收高空或遠處物體輻射的電磁波信息,通過計算機使用的經過處理或可識別的圖像或記錄磁帶提示被測物體的性質、形狀和變化趨勢,主要應用於氣象、軍事和航空航天等領域。
隨著電子技術的飛速發展,軍事和科研急需的計算工具也有了很大的提高。1946年,賓夕法尼亞大學的埃克特和莫西裏研制出世界上第壹臺電子計算機。電子元器件材料的革新進壹步推動電子計算機向小型化、高精度、高可靠性方向發展。在20世紀40年代,科學家發現了半導體材料,並用它們來制造晶體管,而不是電子管。1948年,貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉廷發明了晶體管,於是晶體管收音機、晶體管電視和晶體管電腦迅速取代了各種真空管產品。1959年,美國的基爾比和諾伊斯發明了集成電路,微電子技術誕生了。大規模集成電路誕生於1967。壹粒米大小的矽片上可以集成1000多個晶體管電路。1977年,美國和日本科學家做出了VLSI,在壹塊30平方毫米的矽片上集成了13萬個晶體管。微電子技術極大地促進了電子計算機的更新換代,使其顯示出前所未有的信息處理功能,成為現代高科技的重要標誌。
為了解決資源共享問題,單機迅速發展為計算機聯網,實現了計算機之間的數據通信和數據共享。通信介質從普通電線、同軸電纜發展到雙絞線、光纖線、光纜;電子計算機的輸入輸出設備也發展很快。掃描儀、繪圖儀、音頻和視頻設備等。,使計算機更強大,可以處理更復雜的問題。隨著20世紀80年代末多媒體技術的興起,計算機具備了綜合處理各種形式信息的能力,如文字、聲音、圖像、電影等,日益成為信息處理最重要、最本質的工具。
至此,我們可以初步認為信息技術(IT)是壹門以微電子和光電技術為基礎,以計算機和通信技術為支撐,以信息處理技術為主題的綜合性技術。電子計算機和通信技術的緊密結合標誌著數字信息時代的到來。
2.
傳播發展史
有線電信
美式莫爾斯(F.B.Morse):電報5公裏左右(點、破折號、空格→字母、數字);
美國貝爾(A.G.Bell):專利電話(電信號→語音);
美國浦濱:通訊電纜;
1972日本:公共通信網的數據通信和傳真通信業務;
美國:出版貝爾數據網,英國:圖像信息服務實驗;
現代通信系統使用壹些集中的交換設施→復雜的信息網絡。
→“交換功能”→實現任意兩點之間的信號傳輸。
無線通信
英國麥克斯韋,1864:電磁波存在的假設;
1888 H .赫茲:確認電磁波的存在;
1895意大利馬可尼:無線通信,傳輸距離只有幾百米;
意大利馬可尼1901:無線通信跨越大西洋;
1938法國絲帶:PCM模式;
1940美國CBS:彩電實驗播出;
1951美國CBS:彩電官方播出;
現代無線通信遍布全球,通向宇宙。
如GPS,其精度可達幾十米。
數學分析方法的發展史
首先,傅立葉分析
1822法國數學家J .傅立葉:奠定了傅立葉級數的理論基礎;
泊松、高斯:應用於電學;
19末工程實踐中使用的電容器→處理各種頻率的正弦信號;
20世紀,諧振電路、濾波器和正弦振蕩器擴大了它們的應用領域。
第二,拉普拉斯變換
O.19末英國工程師Heaviside:操作法(算子法)——先鋒;
法國數學家P.S .拉普拉斯:拉普拉斯變換法;
70年代以後,CAD解決了電路分析法→取代拉普拉斯變換。
其他系統的發展,如離散→
第三,z變換
1730英國數學家德·莫維爾:生成函數——相似;
拉普拉斯在19世紀的貢獻
H.二十世紀的印章:貢獻;
采樣數據控制系統→Z變換在五六十年代的應用。
數字計算機的研究與實踐
四、狀態方程分析
20世紀50年代經典線性系統理論(外部特征);
現代線性系統理論(內部特征)20世紀60年代,
R.卡爾曼:狀態空間法。