数据通信基础与物理层是计算机网络中的核心概念，这一章主要涵盖了信息、数据、信号以及数据通信系统的模型和传输方式。信息是客观事物属性和特性的表征，可以通过各种载体如数字、文字、语音、视频和图像来传递。而数据是构成信息的原始材料，包括模拟数据和数字数据，它们是计算机处理的对象。数据与信息的主要区别在于，数据是载体，信息是数据的含义或解释。
信号是数据的表示形式，包括电信号、光信号等，可进一步分为模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的，而数字信号是离散的。两者之间可以通过特定的转换器相互转换。信道是信号传输的路径，它可以是有线的，如电缆，也可以是无线的，如无线电波。信道可以被多路复用，以在同一介质上传输多条信号。
数据通信系统模型通常包括发送端、接收端和信道。数据传输方式根据不同的分类标准有多种类型：按信号类型分为模拟通信和数字通信，数字通信具有抗干扰强、易于加密等优点；按数据位传输分为串行通信和并行通信，串行通信一次传输一位，而并行通信一次传输多位；按信号方向和时间关系分为单工、半双工和全双工通信；按同步方式分为同步通信和异步通信，同步通信要求收发两端时间基准一致，而异步通信则允许字符间的时间间隔不固定。
同步通信中，位同步确保数据的稳定传输，而字符同步在异步通信中保证字符的正确传输。此外，基带传输是直接将计算机的二进制信号通过信道传输，它是最基本的数据传输方式。信号的频谱特性、信道的截止频率和带宽对数据传输质量有很大影响，带宽越宽，信号失真越小。
数据通信系统的主要技术指标包括数据传输速率，它可以表示为波特率（传输信号的变化速率）和比特率（单位时间内传输的信息量）。另外，误码率也是衡量通信质量的重要指标，它表示错误数据占总数据的比例。理解这些基本概念对于深入学习计算机网络和通信系统至关重要。
