1.1.2　通信发展概况

通信技术是当代生产力中最活跃的技术因素，如今通信已经渗透到我们生活的各个角落，对生产力的发展和人类社会的进步起着直接的推动作用。通信技术的发展代表着人类社会的文明和进步。最早的通信包括最古老的文字通信以及我国古代的烽火传信。而当今所谓的通信技术是指18世纪以来以电磁波为信息传递载体的技术。通信技术的发展历史主要经历了三个阶段：初级通信阶段（以1837年电报发明为标志）、近代通信阶段（以1948年香农提出的信息论为标志）和现代通信阶段（以20世纪80年代以后出现的互联网、光纤通信、移动通信等技术为标志）。

人类通信史上革命性的变化，是从把电作为信息传输载体后发生的。电通信的最早形式——电报，是在19世纪30年代发展起来的，1837年莫尔斯（S.Morse）发明电报系统，此系统于1844年在华盛顿和巴尔的摩之间试运行。这可认为是电通信或远程通信的开始，也是数字通信的开始。莫尔斯电报系统包括发射机、接收机和传输信道，具备了通信系统的所有基本要素。

如果说电报的发明是人类文明史上的一个重要起点的话，那么电话的发明则是人类通信史上的一个里程碑。1876年贝尔（A.G.Bell）发明了电话，开始了利用电子话音进行通信的时代。起初系统不包括任何电子器件，随着电子管和晶体管的出现，电话系统中使用了放大器，从而大大增加了信号的传输距离。图1-2是1892年纽约到芝加哥的电话线路开通时，电话发明人贝尔第一个试音：“喂，芝加哥”，这一历史性声音被记录下来的场景。

图1-2　1892年纽约芝加哥的电话线路开通

无线通信是通信领域的一个非常重要的方式，麦克斯韦（Maxwell）于1865年建立了完整的电磁场理论框架，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电和磁现象的内在联系及统一性，为现代无线电通信技术提供了理论基础。1887年赫兹（H.Herlz）实验证明电磁波的存在，实验得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。19世纪末20世纪初无线电话开始投入实际使用。1901年马可尼（G.Marconi）成功进行了从英国到纽芬兰的跨大西洋的无线通信。1918年，阿姆斯特朗（Armstrong）发明了超外差无线接收机，至今仍是现代无线电接收设备的重要组成部分。1928年，奈奎斯特（Nyquist）提出了著名的抽样定理。1936年调频无线广播商用。1937年雷沃斯（Reeves）提出了脉冲编码调制，奠定了当今几乎所有数字通信系统基础。1938年黑白电视广播系统商用。1940—1945年，第二次世界大战刺激了雷达和微波通信系统的发展。

1947年，晶体管在贝尔实验室问世，为通信器件的进步创造了有利条件。1948年香农（C.E.Shannon）提出信息论，建立了通信统计理论。1950年时分多路通信应用于电话。1956年，铺设了越洋电缆。1957年发射第一颗人造卫星。1958年发射第一颗通信卫星。1962年，发射了第一颗同步通信卫星，开通了国际卫星电话。1960年发明激光，研究现代化光通信的时代也从此开始。1961年发明集成电路，从此微电子技术诞生。1966年，Kao与Hockman提出了光纤通信，与此同时，公用电报与电话组织提出了数字载波系统。大约在1970年，数字传输理论和技术得到迅速发展，出现高速数字电子计算机，出现了第一个通用大规模数据网络，激起了对分组交换浓厚的商业兴趣。1970—1980年，大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展。1980年以后，互联网崛起。20世纪90年代新型数字传输技术出现了巨大进步，其中包括数字用户线技术，采用该技术可以提高低带宽铜线电缆的最大可能数据率，还包括实现高效视频压缩的MPEG标准以及时分多址蜂窝移动通信系统和码分多址蜂窝移动通信系统。进入21世纪以后，随着微电子技术和计算机技术的发展，通信技术将沿着数字化、远程与大容量化、网络与综合化、移动与个人化等方向发展，从而进入一个新的发展阶段。