第 3 章 物理层
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第3章 物理层
本章基本要求：掌握物理层的基本功能，掌握各类传输介质的特点，掌握常见物理层
设备与组件的作用；理解数据通信系统的模型及相关概念，理解基带传输技术和频带
传输技术，理解多路复用技术；了解物理层标准的内涵。
本章难点：数字数据编码，多路复用技术
教学时数与实验：6-8 学时，建议另外开设 1-2 学时的“UTP 线缆的制作”实验。
物理层是 OSI 参考模型中的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础，
它是唯一直接提供原始比特流传输的层。物理层必须解决好与比特流的物理传输有关的一
系列问题，包括传输介质、信道类型、数据与信号之间的转换、信号传输中的衰减和噪声
以及设备之间的物理接口等。
本章首先简单介绍数据通信的基本知识，然后介绍传输介质、多路复用技术以及常用
的物理层协议，最后探讨物理信号传输中存在的问题数据通信基础
3.1 数据通信基础
从某种意义上讲，计算机网络是建立在数据通信系统之上的资源共享系统。因为计算
机网络的主要功能是为了实现信息资源的共享与交换，而信息是以数据形式来表达的，所
以计算机网络网络必须要解决数据通信的问题。如果没有数据通信功能为基础，计算机网
络就会成为“空中楼阁”。
3.1.1 数据通信的基本概念
1．信息、数据和信号
信息是指有用的知识或消息， 计算机网络通信的目的就是为了交换信息。而数据则是
信息的表达方式，其可以是数字、文字、声音、图形和图象等多种不同形式。就好比你如
果要向朋友传递“某一天是你的生日”的信息时，总是要以某种方式表达出来，如直接用
话语告诉他，或用书面文字告诉他，也可以用图片示意他。在计算机系统中，我们统一以
二进制代码表示数据的不同形式。而当这些二进制代码表示的数据要通过物理介质和器件
进行传输时，还需要将其转变成物理信号，信号（Signal）是数据在传输过程中的电磁波
表示形式。
