计算机网络是信息技术领域的重要组成部分，主要负责数据的传输、交换和路由。本讲义主要探讨的是计算机网络中的物理层，这是网络模型中最基础的一层，它定义了硬件接口和数据传输的基本规则。
物理层的基本概念包括机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。机械特性涉及接口的物理形状和连接方式；电气特性定义了线路电压范围；功能特性明确了电压水平的含义；过程特性则规定了事件发生的顺序。这些特性确保了设备间的互操作性。
数据通信基础知识中，我们了解了数据通信系统的模型，包括源系统、目的系统和传输系统。数据以信号的形式在信道上传输，分为模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的，而数字信号则是离散的。通信方式可以是单向、双向交替或双向同时通信。
信号的类型包括基带信号和带通信号。基带信号是未经调制的原始信号，如计算机产生的数据。当基带信号不能直接在信道中传输时，需要进行调制。调制分为基带调制和带通调制，其中带通调制将信号频率搬移到适合信道传输的较高频段。常见的调制方法有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
信道的极限容量受到信道带宽和信噪比的限制。奈奎斯特准则提供了码元传输速率的理论上限，避免码间串扰。而在实际的带宽受限、有噪声的信道中，过高的传输速率会导致信号失真难以识别。
此外，本讲义还介绍了物理层下传输媒体的分类，如导向传输媒体（如双绞线、同轴电缆）和非导向传输媒体（如无线电波、微波和光波）。在宽带接入技术方面，讨论了xDSL、光纤同轴混合网(HFC)和FTTx技术，这些都是现代网络接入的常见手段。
物理层是计算机网络的基石，它的功能直接影响到数据传输的质量和效率。通过深入理解物理层的概念和技术，我们可以更好地理解和优化网络通信。
