北京邮电大学计算机网络课件第一章： 物理层.ppt

"北京邮电大学计算机网络课件第一章：物理层" 本资源是北京邮电大学计算机网络课件的第一章，讲解物理层的基本概念和数据通信的基础知识。物理层是计算机网络的最底层，负责确定与传输媒体的接口的一些特性，如机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。 物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性，如机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 数据通信系统的模型包括数据源、发送器、调制解调器、传输系统、调制解调器、接收器和数据终点。数据通信系统的模型可以分为三个部分：源系统、传输系统和目的系统。源系统包括数据源和发送器，负责将信息转换为数字信号。传输系统包括调制解调器、传输媒体和调制解调器，负责将数字信号转换为模拟信号并传输到目的系统。目的系统包括接收器和数据终点，负责将模拟信号转换回数字信号并显示出来。 在数据通信过程中，有关信号的几个基本概念，如单向通信、双向交替通信和双向同时通信。基带信号和带通信号是两种不同的信号类型。基带信号是来自信源的信号，包含有较多的低频成分，甚至有直流成分。带通信号是把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输。 调制是将基带信号转换为带通信号的过程。最基本的二元制调制方法有调幅、调频和调相。调幅是载波的振幅随基带数字信号而变化。调频是载波的频率随基带数字信号而变化。调相是载波的初始相位随基带数字信号而变化。 正交振幅调制 QAM 是一种常用的调制方法。它可以将多个数字信号组合成一个模拟信号，提高了信道的利用率。 信道的极限容量是指信道能够通过的最大数据传输速率。奈奎斯特准则给出了在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。 物理层下面的传输媒体可以分为导向传输媒体和非导向传输媒体。导向传输媒体包括双绞线、同轴电缆和光纤等。非导向传输媒体包括无线电波和微波等。 信道复用技术是指在同一个信道中传输多个信号的技术。常见的信道复用技术包括频分复用、时分复用和统计时分复用等。码分复用是将多个数字信号编码后在同一个信道中传输。 宽带接入技术是指在同一个信道中传输高速数据的技术。常见的宽带接入技术包括 xDSL 技术、光纤同轴混合网（ HFC 网）和 FTTx 技术等。 本资源详细介绍了物理层的基本概念和数据通信的基础知识，并且深入探讨了信道的极限容量、信道复用技术和宽带接入技术等高级话题，为学习计算机网络的学生提供了一个系统的学习资源。