一：物理层的基本概念

物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。

物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异。

用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。

物理层的主要任务
主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性。 定义标准

二：数据通信的基础知识

2.1 数据通信系统的模型

一个数据通信系统包括三大部分：源系统（或发送端、发送方）、
传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）。

这个调制解调器就相当于我们之前联网使用的猫

2.2 数据通信相关术语

2.2.1 常用术语

2.2.2 码元

2.2.3 速率（数据率）

（1）码元传输速率

（2） 信息的传输速率

2.2.4 带宽

2.2.5 例题

2.3 三种通讯方式

2.4 两种数据传输方式

2.5 编码、调制

2.5.1 信道

2.5.2 基带信号与宽带信号

2.5.3 编码与调制的区分

2.5.4 编码与调制的四种情况

2.5.4.1 数字数据编码为数字信号

（1） 非归零编码【NRZ】

（2） 归零编码

（3） 反向不归零编码

（4） 曼彻斯特编码

（5） 差分曼彻斯特编码

（6）4B/5B编码

2.5.4.2 数字数据调制为模拟信号

2.5.4.3 模拟数据编码为数字信号

2.5.4.4 模拟数据调制为模拟信号

2.6 信道的极限容量

2.6.1 失真

影响失真的因素：
1、码元传输速率
2、信号传输距离
3、噪声干扰
4、传输媒体质量

2.6.2 码间串扰——失真的一种现象

2.6.3 奈氏准则

结论：

例题：

2.6.4 香农公式

信噪比：

推论：

例题：

2.6.5 “nice”和“香浓”的区别和选择

例题：

三：物理层传输介质

3.1 导向传输介质

3.1.1 双绞线【无屏蔽双绞线-屏蔽双绞线】

双绞线是古老、又最常用的传输介质，它由两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成，绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰。


特点：

3.1.2 同轴电缆

同轴电缆&双绞线的区别

3.1.3 光纤

构造：

分类：

特点：

3.2 非导向性传输介质【无线电波-微博-红外线、激光】

四：信道复用技术

4.1 复用

4.2 频分复用

4.3 时分复用

◼ 时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。
◼ 每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是 TDM 帧的度）。
◼ TDM 信号也称为等时(isochronous)信号。
◼ 时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。

4.4 波分复用

4.5 码分复用

◼ 常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。
◼ 各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
◼ 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。

◼ 每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片 (chip)。
◼ 每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。
（1）如发送比特 1，则发送自己的 m bit 码片序列。
（2）如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。
◼ 例如，S 站的 8 bit 码片序列是 00011011。
（1）发送比特 1 时，就发送序列 00011011，
（2）发送比特 0 时，就发送序列 11100100。
◼ S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)