南都訊 記者楊麗雲 5G基站如何實現無線通信?地鐵、電梯裡為啥經常沒信號?翻譯機的基本原理是什麼?9月16日,廣東第二師範學院物理系電子學副教授肖景濤作客廣州院士專家校園行——廣州華穎外國語學校科普講座,現場揭秘聲學與技術,贏得現場學生陣陣掌聲。他表示,地面的手機基站收發信號的模式適合人口密度大的地區,而地廣人稀的國家適合用通信衛星。
現場師生聽得興趣盎然。
手機基站適用於
人口密度大的地區
「聲學是一門古老而又非常有發展前景的科學」,講座伊始肖景濤對在座學生坦言。隨後他詳細介紹了聲學特性和應用、聲音信號處理、語音交互和人工智慧等內容。隨著語音交互、聲學技術、語音識別、語義理解等智能語音技術的不斷成熟,語音正迎來新的發展機遇,成為投資熱門。
4G時代手機通話示意圖。
5G具備高速度、高帶寬、低時延、大連接等多種能力。隨著5G商用的節點漸近,一切有關5G的消息都牽動著大家的神經。5G基站作為5G規模組網的「先行軍」,其建設部署引人關注。
5G網絡能實現兩個設備之間直接傳數據。
據介紹,4G時代兩個人面對面打電話、傳照片,信號都是通過基站進行中轉。A手機發射的已調製載波(千兆左右)被最近的手機基站接收,經過控制中心和基站間光纜連接,送到與接收手機B近的基站發射信號給B,反之亦然。個別時候基站要借用通信同步衛星傳遞。「地面的手機基站收發信號的模式適合人口密度大的地區,而地廣人稀的國家適合用通信衛星。」他表示。
而5G將在方方面面全面超越4G,實現真正意義的融合性網絡。據介紹,5G採用D2D技術,能實現兩個設備之間直接傳數據,只要「知會」基站一下就可以了,效率大大提升。在一定程度上解決無線通信系統頻譜資源匱乏的問題。
地鐵、電梯沒信號?
信號受障礙物阻擋而衰減
很多人會有這樣的經歷,坐地鐵經過個別站的時候,手機的信號突然變差甚至無信號。地鐵裡的手機信號突然變差,是受哪些因素影響?據介紹,信號好壞跟幾個因素有關,包括離基站的距離、聽音環境、接收機靈敏度以及天氣等。信號接收強弱主要與距離基站的遠近有關,距離越近則信號越強,若信號遇到牆則是減弱的。
肖景濤介紹,手機發射信號是微波,一般是直線傳播的,容易受雨雪或障礙物阻擋而衰減。地鐵、電梯、地下室沒有信號,主要因為外界的手機信號很難穿透層層的建築物而覆蓋內部,尤其是鋼筋鐵窗類障礙物,除非建設室內分布系統。「電梯本身是個電信號屏蔽體,只有裡面裝上電信商的發射器才能與外面的基站聯繫。而地鐵隧道兩旁會裝洩漏電纜,站臺會裝天線增益設備以保證人員手機通信。如果信號不好,或周圍噪聲過大或者手機接收靈敏度低,都可能聽不清楚。」
專家補充,即便同一棟居民樓不同朝向的房屋,因為和基站之間的障礙物不同,信號強度也有所不同。信號弱時,可以安裝中繼增強設備。「下雨天、霧天、雪天時,空氣中的水密度會變大,相應地手機信號的穿透力會變弱,傳播速度自然就會變慢,手機信號自然也就變差了。」
翻譯機準確率
百分之90以上
隨著晶片、計算機、網際網路、納米、光量子以及精密機械和化工技術的飛速發展,智能設備和機器人的發展也突飛猛進。
廣州市科普專家、電子學副教授肖景濤現場開講。
實現不同語種之間的無障礙溝通,一直都是人類終極夢想之一。翻譯機的出現很好地解決這個問題。那麼解決語言障礙的隨身利器——翻譯機,又是如何實現翻譯功能的?據介紹,翻譯機是利用計算機將一種自然語言(源語言)轉換為另一種自然語言(目標語言)的過程。翻譯機的工作離不開三項技術核心:自動語音識別、機器翻譯和語音合成。
據悉,翻譯機通過相當於人耳的拾音器,在機器內把中文轉為2進位電信號,進入語料庫搜索抽出對應的英文句子多次比對,然後輸出英文。準確率百分之90以上。一旦讀錯重新再輸入。
知多D
廣州院士專家校園行
累計科普講座353場
廣州院士專家校園行活動依託中國科協的網絡資源和人才智力資源,邀請中國科學院、中國工程院以及全國,包括港澳臺地區各高校、科研院所的優秀科技工作者,為小學、初中和高中不同年齡層的青少年開展有趣及新穎的科普講座。
項目開展以來,已組織包括中國科學院、中國工程院及世界科學院的歐陽自遠、張景中、陳新滋、劉人懷、鍾世鎮、黃乃正(香港)、方濱興、杜如虛、林浩然、葉玉如(香港)、吳碩賢、劉煥彬、徐義剛13名院士在內的60多名科學家,走進廣州11個區的343所中小學,為15萬餘名中小學生開展科普講座353場。