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“三网合一”业务

“三网合一”不是简单地将3个独立的网络撮合在一起，而是通常以有线电视网络（CATV）为基础，让电话、数据通过有线电视分配网络传送到每家每户。进户的通道，现在大多是光纤与同轴电缆混合网络（HFC），随着“光纤到户”的实现，今后将全部采用光纤传输。采用光纤接入网后，可提高通信质量，图像、声音更逼真、更清晰，保证“原汁”、“原味”。数据误码率极低，无中断信号之虞。采用光纤接入网，其传输容量之大也是举世无双。有线电视终期频道容量可以超过100套，用户利用“三合一”的网络，通过遥控器可随时随地查询各种电影、电视和教学节目，随心所欲地进行视频点播（VOD）等交互型通信业务。

“三网合一”为远程教学和远程医疗创设了条件。它可以营造一个实时的教学环境，学生可及时地向“老师”提出问题，“老师”也可了解学生的掌握情况。利用“三合一”的网络，可以将患者的病历从一个地方传送到另一个地方，便于医疗部门及时诊断，然后通过网络，集诸家经验进行会诊，使诊断结果更为准确。

伴随着信息技术的不断发展，不仅话音、图像和数据3种网络可以融合，终端计算机、电话机和电视机也将融合为一种统一的整体，成为一种既可通电话、传数据，又可看图像的“百宝机”。有了两个“三合一”（网络“三合一”和终端“三合一”），用户足不出户就可尽情领略到那五彩缤纷的信息世界，享受到信息世界带来的种种好处。

三网融合的形式

（1）数字化技术的全面发展，使电话、电视和电脑等“电”家兄弟在数字化大旗下集合在一起成为可能。电话、电视和电脑各有自身的优势和传输体制，有的是模拟的，有的是数字的，有的则是数模兼容。长期以来，它们独立运营，互不相融，但又都汇合于每一个家庭。经过数字化技术处理后，它们打破了门户之见，可以在同一个网络上进行传输。

（2）由于光纤通信技术的发展，为综合传送话音、数据和图像等各种业务信息提供了一条理想的高速率、宽频带的信道。

（3）电信管制环境的改善，为“三网合一”在法律上扫除了障碍。按照美国以往的法律，电话与电视的经营互不相容；就是在电话内部，长途电话与本地电话也各自为政。当时法律规定“长途电话公司不得经营地区电话网，地区电话公司不得经营有线电视网，反之亦然”。近几年来，由于国际电信管制的放松和信息市场的逐渐盘活和放开，特别是1996年美国通过新电信法以来，从法律上解除了对“三网合一”的禁令，限制三网开放其他业务的法规约束已不复存在。

（4）采用了可以为三大网共同接受的通信协议，使得在三大网络上传送的各种以协议为基础的业务都能实现互相通达。目前在电子计算机数据网，特别是因特网上广泛使用的TCP-IP协议，就是一种通达三网的“绿卡”，它已被公认为未来信息基础设施的基础。

三代半电子计算机

1967年，美国无线电有限公司制成了领航用的机载计算机，IMAC，其逻辑部件采用双极性大规模集成电路，缓冲存储器用MOS大规模集成电路。1969年，美国自动化公司制成计算机D-200，采用了MOS场效应晶体管大规模集成电路，中央处理器由24块大规模集成电路做成；得克萨斯仪器公司也制成机载大规模集成电路计算机。军用机载大规模集成电路试验的成功，为过渡到民用大规模集成电路通用机积累了丰富的经验。1971年，IBM公司开始生产IBM370系列机，它采用大规模集成电路做存储器，小规模集成电路做逻辑元件，被称之为三代半电子计算机。

视频卡

视频卡能够对来源于录像机、摄像机、影碟机和电视的动态视频信号进行捕获、编辑，或进行特技处理，从而可以进行实时监控或产生生动的画面或特技效果。处理后的视频信号可以在电视或投影仪中播放或录制到录像机中。

扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜的英文缩写是STM。这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具。其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描。它是用一个极细的尖针，针尖头部为单个原子去接近样品表面，当针尖和样品表面靠得很近，即小于1纳米时，针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。此时若在针尖和样品之间加上一个偏压，电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级10A的隧道电流。通过控制针尖与样品表面间距的恒定，并使针尖沿表面进行精确的三维移动，就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率，横向可达0.1纳米，纵向可优于0.01纳米。它主要用来描绘表面三维的原子结构图，在纳米尺度上研究物质的特性，利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工，如直接操纵原子或分子，完成对表面的刻蚀、修饰以及直接书写等。目前扫描隧道显微镜取得了一系列新进展，出现了原子力显微镜AFM、弹道电子发射显微镜BEEM、光子扫描隧道显微镜PSTM，以及扫描近场光学显微镜SNOM等。

“沙漠风暴行动

“沙漠风暴行动”是20世纪80年代以来规模最大、各种高新技术兵器粉墨登场最多的一场局部战争。这场战争既有工业时代战争的陈迹，又有以知识为基础的信息时代战争的先兆。这场具有信息战雏形的战争，为研究悄然兴起的信息化作战行动提供了一个很好的舞台。

砷化镓硅片

20世纪80年代初，技术专家认为砷化镓将在制造半导体中最终取代硅。这是因为电子在砷化镓中运动的速度比在硅中运动的速度快510倍。但砷化镓比较难于制造和加工，在它上面组装晶体管不能像在硅片上那样密集，价格也高。

美国的盖泽尔公司因此采取了新的战略：要使砷化镓像硅一样容易使用。如果芯片运算的速度是硅片的2～3倍，而不是5～10倍，就可能达到这个目的。盖泽尔公司把砷化镓材料置于高正电压硅环境里工作，通过放弃一些功能，把砷化镓芯片封装在低成本的硅组件里，这种组件可以简单地插入装满硅芯片的电路板里。这样的芯片传输速度为硅芯片的3倍。

砷化镓集成电路

砷化镓集成电路是以砷化镓（GaAs）半导体材料为基片制作的集成电路，其有源器件主要是金属基场效应晶体管和结型场效应晶体管，同时还包含了用高电子迁移率晶体管和异质结双极晶体管等器件所制的集成电路。

GaAs集成电路包括超高速集成电路、微波单片集成电路和光电集成电路。GaAs是一种重要的化合物半导体材料。GaAs集成电路与硅集成电路相比的优点是：电子迁移率比硅大5倍；GaAs工作温度范围宽，可以扩展到-70℃～300℃；抗辐照性能比硅高1～3个数量级。

GaAs集成电路主要应用于通信卫星、电视卫星接收机、移动通信、高清晰度电视、微波毫米波数字频率源、光通信、超高速率信号处理、微型超级计算机、高性能仪器、微波传感器以及国防军用电子装备等。

水膜银幕

日本筑波科学城采用了这种水膜电影银幕。它不是用布制作，而是以水膜构成瀑布作银幕。水膜银幕呈银白色，在强烈的灯光照射下，与一般布幕毫无差别。还有一种激光水膜银幕，是用水泵将湖水喷射成巨大的扇形水膜，用以充当银幕，并能表现出动态的立体感。

数字通信系统的发展

数字通信系统采用的数字信号与计算机使用的二进制信号形式一致，因此，数字通信系统可以直接与计算机相连，从而能对信息自动进行处理和变换，很方便地建立以计算机为核心的通信网。

从技术发展和方便用户的角度来看，数字通信标志着现代化通信的开始。至今，在话音通信、图像通信、数据通信等许多通信领域中，信息的收集、传输、变换、处理都离不开数字化技术。通信数字化的热潮已经掀起，正以燎原之势遍及通信的所有领域，甚至各种家用音像电器也开始实现数字化。

数字通信已渗透到移动通信领域，数字移动电话就是采用数字通信技术研制出来的。

泛欧高速铁路网采用数字通信技术，建立了一个无线移动通信系统。这样，在火车行驶过程中，司机不仅能接收有关行车的自动控制数据，还能与车站行车值班人员互通信息，这个系统还能为旅客提供移动电话服务。

数字集成电路

数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字集成电路分为小规模集成（SSI）电路、中规模集成MSI电路、大规模集成（LSI）电路、超大规模集成VLSI电路和特大规模集成（ULSI）电路。

“数字压缩”技术

“数字压缩”技术，可降低表达一条信息无论是文件、静止图像、电影或声音所需的数字码（1和0的数字串）的数量。数字传输对传输视频信息至关重要，因为数字化的视频信息占用大量的空间。例如，只有4秒钟长的数字化电影会占满100兆字节的硬驱空间。如果不加以压缩，一部标准长度的故事片会充满350多盘普通光盘。为了实现压缩，在从一帧至另一帧的画面中，只录下变化的部分，而不变的（如背景）则只录下一次。目前尚不存在的一项关键技术是所谓的家用信息电器，它可与“信息高速公路”相接，支持所有拟议中的视频和文字应用，并且像电话和电视机一样使用方便。

数码摄录机

数码摄录机与数码相机有异曲同工之妙，它同样可以将拍下的影像即时转换成数码，储藏在磁碟或磁带上，并直接输入电脑进行编印。在照片质量方面，以柯达最新推出的DCS460数码相机为例，解像度是623万像素数，比索尼公司和松下公司推出的数码摄录机每帧只有47万像素数要高得多。造成差距的原因是，NTSC制式摄录影像每秒达到30帧，而PA，制式亦有26帧，与相机拍摄速度有很大距离。全球胶卷界的翘楚柯达公司早在1991年已推出电子影像系统。

数码影像已成为未来发展的新趋势。虽然电子影像系统与柯达以胶卷为主的发展事业存在冲突，但在全球数码科技急速发展下，快捷方便的数码影像已成为现代不可缺少的因素。

数字式电视

数字电视是电子计算机的一种应用成果。它图像清晰，色彩鲜艳，声音悦耳，画面质量不受影响，观众还能参与并改变电视节目的内容。电视上的图像是由许多小点组成的，这些小点被称作像素。像素越多，图像就越清晰。电视台将组成图像的像素变成连续变化的电磁波发射出去，电视机接收后再将电磁波还原成图像，这就是普通电视的工作原理。电磁波模拟信号在传输过程中会受到干扰，从而导致图像失真。

电视节目的传输也可以采用电子计算机的技术，用数字来传输。将不同像素用不同的数值来表示，便形成了数字信号。传输过程中，不论信号强弱，数值都不会发生变化，数字电视都能不受干扰地将数字信号还原成清晰图像。

由于数字信号不是连续的电磁波，它可以被重新编排组合。因此，数字电视也能像电脑一样存储大量的数据信息。观众可有选择地收看电视内容，可以自己编制程序，让电视每次只播出他所关心的部分而略过中间的其他节目。观众甚至可以任意调换电视剧中的男、女主角，改变剧情，将自己喜爱的主人公“请”出来宣读晚间新闻，或是把自己拍摄的录相带放在某个电视剧中，亲自当一当导演。

1982年，数字式电视机由美国的数字电视公司研制成功。这种电视机的结构主要由5块超大规模集成电路组成，元部件比模拟式电视机减少一半以上，因而使生产工艺大大简化，生产成本降低。这种电视机可以直接接收卫星电视信号，并带有立体声、程序预控、遥控、自动闭放等设备或部件，使电视机的行、场存贮器有重大革新，既可按规定标准扫描，又可随时变动，从而大大提高图像的清晰度和稳定性，并可使任何广播图像有选择地放大和固定。1983年，该电视机开始正式生产并投放市场。

数字化战场

数字化战场借助灵敏高效的数字化通信网络，将从后方高级指挥机构到前方单兵、从远距离作战部队到机动作战部（分）队、从战略空间侦察卫星到战术武器平台等贯通一体，实现快捷、方便的信息交流和信息共享，因而战场高度透明。据外电报道称，美军在一场检验“数字化战场”建设的演习中，指挥所里听不到嘈杂的声音，看不到悬挂在墙上的巨幅作战态势地图，取代它们的是十几台大型电子计算机屏幕。指挥员们从显示屏上能清楚地看到交战双方的作战态势，坦克集群、舰艇、战鹰等“交战”的场面，甚至单兵的行动也历历在目。这些战斗图像原来是由许许多多台微型摄像机在“战斗现场”拍摄后通过通信系统传送回来的。这些微型摄像机装置或装载于无人驾驶侦察机上，或配置在坦克、装甲车内，或安装在“电子武士”的头盔前。它们将所拍摄下来的图像信号转换成数字信号后，通过通信系统实时地发送到指挥部。指挥部里的电子计算机控制、处理中心，根据从各方传来的多种图像信息自动标绘显示出敌我双方的作战态势，并及时通过信息网络将有关信息传递到各战斗单元。于是，各种各样受电子计算机控制的兵器，发射出“长眼睛”的炮弹，准确地打击敌方，而与敌人近在咫尺的美军却安然无恙。军事专家们指出，未来的数字化战场的透明度和作战武器的精确度，虽然并不是百分之百的准确无误，但至少要比在海湾战争中提高了一个数量级。

数字化战场有了数字式通信系统为纽带，可以大大增强战场上各作战平台间的互通能力，有助于进行联合作战和协同作战，而这一点恰恰是美军过去颇感头痛的问题。1991年海湾之战，以美军为首的多国部队共丧生148名人员。由于诸兵种间协同通信不完善和敌我识别装置上存在着问题，误伤现象比较严重，有1/4伤亡人员不是丧生于伊军枪口，而是亡于己方炮火下；1/6受伤人员属于误伤；4/5受重创的装甲车是被美军自己的坦克和飞机击中的。其中最惨重的一次“事故”，是美军一架战斗机误伤了英军一辆装甲车，车内9名人员全部丧命。战后，经美国国防部调查确认：是由于陆海空三军之间缺乏有效的通信联络，指挥部对瞬息万变的战场情况难以全面掌握所致。

数字通信方式

模拟通信在线路上传输的信号，直接反映出了原信号的变化规律，很容易被第三者窃听。数字通信在线路上传输的信号是经过编码、调制后的离散信号，用一般设备是很难窃听到的，因此，本身就具有一定的保密性。为了密上加密，它还可以很方便地用改变密码的方法，通过“数码致乱”进行高保密度的加密。对传输信道可采取群路加密；对不同类型的终端、电台可按需配备相应的保密机，进行端对端加密，从而保证了进入空中的无线电信号均可得到密化，也有利于指挥员直接使用通信终端实施联络，做到“明讲密传”。

电信号在传输过程中不可避免地要受到各种电磁干扰，引入一些噪杂音。在模拟通信中，这种杂音信号依附在传输信号上是很难消除的。数字通信就不同了，因为它在接收端仅根据收到的“1”和“0”（即“有电脉冲”和“无电脉冲”）来还原模拟信号，只要干扰信号不是大到连有电脉冲和无电脉冲也分不出来的程度，收方就可以鉴别出来，不会影响接收质量。

数字化部队

“数字化部队”是一个时尚名词，目前尚没有统一的定义。美军认为，所谓“数字化部队”主要是指使用数字化装备和器材，以数字化信息为媒介，对作战人员和智能化武器系统实施指挥控制的部队。

美军在这里所指的数字化装备和器材，主要包括数字化通信设备、数字化敌我识别装置和数字化全球定位系统。其中，数字化的通信设备占据了很重要的地位。因此，美军有时干脆将数字化部队说成是“用数字化通信系统武装的部队”，其目的在于通过改变信息的传输方式来生成和提高部队战斗力。

美军曾作过试验，使用数字化的通信系统，可以使直升机进入战斗的时间由26分钟压缩到16分钟；反坦克导弹命中率由55%提高到95%；连向营的现场报告时间由10分钟压缩到4分钟；电文传送重复率由30%压缩到3%；电话现场报告的完整率由20%提高到98%。试验表明，数字化以后，通信时效性明显提高，而这种近乎实时性的通信联络，很符合信息作战中实时行动的要求。由于通信畅通，对战场上出现的情况能迅速作出反应，立即采取行动，这使指挥员作战决心的确立与部（分）队作战行动的实施基本上达到同步。

数字通信

数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

模拟信号数字化有多种方法，最基本的是脉码调制（PCM）、差值编码（DPCM）、自适应差值编码（ADPCM）以及各种类型的增量调制。

输入器

输入器是人机对话的主要设备，用来输入数据和计算程序。可以采用穿孔纸带、磁带、磁盘、键盘、鼠标、光笔，甚至采用声控等多种方式进行输入。

声像并茂的图像通信

在通电话时，能看到对方形象的通信方式，就是可视电话。利用这种通信方式，还可以传送各种文件及图片，调度生产和远距离监控。

在进行可视电话通信时，图像转换为电视信号进行传输。以电视技术为基础的图像通信，开始于20世纪20年代。1926年，英国的贝尔德用电话线路把电视图像传送到英国广播公司电台（BBC）。1929年，艾夫斯在华盛顿到纽约贝尔电话实验室礼堂之间，进行了有线图像传输的实验，并在惠帕尼到纽约市之间实现了无线图像传输。在实验中，以每秒传送18帧的速度、以逐行扫描的方式再现一个可辨认的面孔，每幅图像的扫描线有50行。

上天入地下海织信网

ATFT贝尔实验室总裁梅毅强博士在谈到信息高速公路时，曾有一段富有诗一般节奏的语言:“尽管在美国高速公路的事情已经谈论得很多很多，然而在我看来信息高速公路是一个全球的概念。我看很简单，信息高速公路就是众多网络之大网：本地的网、长途的网、全球的网、无线网、光缆电缆网、卫星通信网。全世界的电信网与信息网，把它们在国内联起同来；把它们与全球联起同来，这样一个网络便是信息高速公路。”这时，我们耳边又响起美国SUN公司多年前提出的一个口号：“网络就是计算机”。于是，我们可以说，网络就是通信，网络就是计算机，网络就是信息高速公路。

收看电视

收看电视也是一种通信方式，因为通信泛指信息的传输与交换，而电视正是人们获取信息（多媒化信息）的重要渠道，是现代先进的传媒手段；只不过收看电视不像打电话那样有问有答双向传输，而是单方向地接受信息。如果以后发展到交互式电视，就可像打电话那样与通信对象进行双向交流了。因此，如何提高电视的收视质量，成了科学家们努力攻关的课题。高清晰度电视正是科学家们攻关成果的体现。

双层银幕

舞台上的银幕分为两层，电影放映时，画面时而在背景幕，时而在前景幕。更奇妙的是，在两幕中间，会有演员真人在表演。这些演员本来是在舞台上，但观众却看到他们是在银幕上活动。映出时，明星演员有时忽然从银幕上“走”下来和观众握手、对话，一会儿又“回”到银幕上去，莫名其妙地从观众视野中消失。

双镜头摄录机

1992年，日本夏普公司推出世界上第一台双镜头摄录机，这种8毫米摄录机有一个62度的广角镜头，又有一个变焦距特写镜头。用户摄像时可以使用两个镜头中的任何一个镜头，或者可以两个镜头同时使用。例如，用户可以摄到生日聚会的大场景，同时又可以摄到某个人的面部表情。当使用这种景中景的功能时，其中有一景会以插图形式出现在整个画面中。

手表电话

美国电话电报公司开发了一种手表式超小型移动电话。手表式电话看起来像一块普通的手表，不过其“时间显示装置”是铰接在“手表”上的，并且可以打开而露出电话的键盘。铰链经过特殊设计，可以把电话的麦克风和耳机分开，这样使用者能够同时收听和讲话。当有人打电话进来时，电信号会触发电子蜂鸣器鸣叫并振动。此时，人们只要把它置放在耳边就能接听，将它移到嘴边又能回话。同时，它也是一只走时相当准确的手表。电话内有一个带有无线电收发两用器的芯片，在移动式蜂窝电话的频率区中工作。由于其工作波长较短，因此“手表带”可充当天线。

美国俄勒冈州比弗顿的精工公司推出一种数字式“信息表”，除了显示时间外，还是一个寻呼机和个人信息接收器。每块手表都有一个电话号码，可以利用世界上任何一部电话拨叫。打电话拨叫的人可以传出以数字表达的标准信息，如“给家里回电话”或“给办公室回电话”等。此外，该装置还可以接收其他信息，如天气预报、体育成绩以及金融和彩票动向等等。

神经网络计算机

神经网络计算机具有模仿人的大脑判断能力和适应能力，可并行处理多种数据功能的神经网络计算机，可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。以往的信息处理系统只能处理条理清晰、经络分明的数据。而人的大脑却具有能处理支离破碎、含糊不清信息的灵活性，因而第六代计算机将在较大程度上类似人脑的智慧和灵活性。人脑有140亿神经元及10亿多神经键，人脑总体运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑功能。用许多微处理机模仿人脑的神经元结构，采用大量的并行分布式网络就构成了神经电脑。

神经电脑除有许多处理器外，还有类似神经的节点，每个节点与许多点相连。若把每一步运算分配给每台微处理器，它们同时运算，其信息处理速度和智能会大大提高。神经电子计算机的信息不是存在存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂，电脑仍有重建资料的能力，它还具有联想记忆、视觉和声音识别能力。神经电子计算机将会广泛应用于各领域。它能识别文字、符号、图形、语言以及声纳和雷达收到的信号，判读支票，对市场进行估计，分析新产品，进行医学诊断，控制智能机器人，实现汽车自动驾驶和飞行器的自动驾驶，发现、识别军事目标，进行智能决策和智能指挥等。

日本科学家开发的神经电子计算机用的大规模集成电路芯片，在1.5厘米正方的硅片上可设置400个神经元和40000个神经键，这种芯片能实现每秒2亿次的运算速度。美国研究出由左脑和右脑两个神经块连接而成的神经电子计算机。右脑为经验功能部分，有1万多个神经元，适于图像识别；左脑为识别功能部分，含有100万个神经元，用于存储单词和语法规则。

神经LST

“神经LST”是日本理光公司1990年照人脑的神经细胞研制成功的一种大规模集成电路。它利用生物的神经信息传送方式，在一块芯片上载有一个神经元，然后把所有芯片连接起来，使之形成神经网。因为它是自学型和并行分散处理型大规模集成电路，所以不需要软件，它的信息处理速度为每秒90亿次。

神经LST能模仿人的大脑结构。这种计算机的“大脑”由八块超大规模神经集成电路组成，每块电路包括1152个彼此相连的电子“神经细胞”。这样整个计算机结构形成八个稠密的人造神经元网。

人造神经元可以像人脑神经组织内闪电式思维跳跃那样控制强大的信息流。该系统能以一秒钟运算23亿次的速度处理信息。

生物芯片

科学家们经研究发现，蛋白质有开关特性，用蛋白质分子作元件制成集成电路，称为生物芯片。使用生物芯片的计算机称为蛋白质电脑，或称为生物电脑。科学家们已经研制出利用蛋白质团来制造的开关装置有：合成蛋白芯片、遗传生成芯片、红血素芯片等。

用蛋白质制造的电脑芯片，在一平方毫米面积上可容纳数亿个电路。因为它的一个存储点只有一个分子大小，所以存储容量可达到普通电脑的10亿倍。蛋白质构成的集成电路大小只相当于硅片集成电路的十万分之一，而且运转速度更快，只有10秒，大大超过人脑的思维速度；生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍，传递信息速度也比人脑思维速度快100万倍。

生物芯片传递信息时阻抗小，耗能低，且具有生物的特点，具有自我组织自我修复的功能。它可以与人体及人脑结合起来，听从人脑指挥，从人体中吸收营养。把生物电脑植入人的脑内，可以使盲人复明，使人脑的记忆力成千万倍地提高；若是植入血管中，则可以监视人体内的化学变化，使人的体制增强，使残疾人重新站立起来。

美国已研究出可以用于生物电脑的分子电路。它由有机物质的分子组成，由分子导线组成的显微电路，只有现代电脑电路的千分之一大小。