初中数学主要学的知识有什么用处,初中生知识点总结大全数学

首页 > 教育培训 > 作者:YD1662023-05-08 11:20:21

关于这方面的话题,目前几乎还是空白。作为从中学老师走过来的我,为了学生们学以致用,同时回答同学们”学了这些知识有什么用?”的疑虑,准备做出一点微薄之力,以便抛转引玉。引导同学们学以致用,给繁重的学习生活添加一点乐趣。 这个话题以专题的形式,一直持续下去,不定期进行更新。有兴趣的中学生朋友,或者喜欢数学在电子通信领域应用的大中专学生朋友,也可以关注,欢迎讨论。

第一讲 三角函数在通信领域的应用

首先,我们来讲一讲三角函数公式之一的积化和差公式在通信领域的应用。下面列出积化和差公式。

初中数学主要学的知识有什么用处,初中生知识点总结大全数学(1)

通信的目的,就是把信息从一个地方传播到另一个地方,让对方也获得这个信息。一般情况下,我们常见的话音,文字、图片和视频等未经调制的信息(也称为基带信号),是不能远距离传输的。要让远距离的地方也收到这些信息,必须进行调制。所谓调制,就是用这些基带信号去控制高频载波(频率很高的正/余弦波)的幅度、频率或者相位,让高频载波的幅度、频率或者相位随着基带信号变化而变化。我们把用基带信号控制载波幅度的调制方式叫做调幅,英文简称AM,我们平时见到的调幅广播就是采用的AM方式。我们把用基带信号控制载波的频率的方式,叫做调频,简称FM,我们平时见到的调频广播就是采用的FM模式。同理,我们把用基带信号控制载波的相位的调制方式叫做调相。下面以调幅广播为例进行讲解调幅的原理。

假设基带信号为f(t),高频载波为fc(t)=cos(wct phi),则调幅调制器的构成如下:

初中数学主要学的知识有什么用处,初中生知识点总结大全数学(2)

下面分别画出f(t)、fc(t))和f(t)*fc(t)的波形。

假设f(t)= A*sin(2*pi*fa*t), 其中A是f(t)这个正弦波的幅度。f(t),高频载波fc(t)和调制后的信号波形f(t)*fc(t)的波形依次如下图所示:

初中数学主要学的知识有什么用处,初中生知识点总结大全数学(3)

通过调制后的信号,就可以传播到远方。这儿f(t)就像人一样,fc(t)就像飞机,f(t)*fc(t)就像人坐在飞机里一样,这样,人就可以通过飞机达到远方。在接收端(比如我们的调幅收音机),在本地产生一个跟发端同频同相的本地载波fL(t)=fc(t).然后跟接收到的f(t)*fc(t)相乘。就得到下面的东西。

f(t)*fc(t)*FL(t)= f(t)*fc(t)*fc(t)

=f(t)*(cos(wct phi)*cos(wct phi)

根据上面积化和差的公式

〖cosα〗^2=1/2cos(2α) 1得到下面的结 f(t)*fc(t)*FL(t)= f(t)*【1/2*cos(2*wct 2*phi) 1】

=1/2*f(t)*cos(2*wct 2*phi) 1/2*f(t)

由于第一项包含载波的倍频分量(载波频率的2倍),使用低通滤波器就可以把第一项滤除掉,

就剩下第二项1/2*f(t)了,除了信号的大小(强度减小了一半),是不是就回复出来了发端的基带信号了? 如果f(t)是声音,是不是收端就恢复出来了发端发过来的声音信息?接收端这样处理的过程叫做解调。用图表示如下:

初中数学主要学的知识有什么用处,初中生知识点总结大全数学(4)

各位同学,你们学到了三角函数公式是不是非常有用?

其实,三角函数在机械、电力电子、通信等很多领域都有广泛的应用。

喜欢的朋友请关注,后续还会持续讲下去

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