本文详细介绍了物理层的基本概念，包括机械、电气、功能和过程特性，以及数据通信系统的构成。讲解了源系统与目的系统的功能，数据的模拟与数字信号类型，信道的通信模式和基带、带通调制。还提到了信道极限容量的影响因素和传输媒体，如双绞线、同轴电缆和光缆。此外，讨论了多种信道复用技术，如FDM、TDM和CDM，并介绍了数字传输系统的发展，如ADSL和FTTx技术。
物理层基本概念
特性： 机械特征：接口类型、尺寸、引脚数、排列、固定和锁定装置
电气特性：各线缆上的电压范围
功能特性：某条线上某一电平的意义
过程特性：不同功能的各种可能事件的出现顺序
数据通信系统模型
源系统(发送端、发送方)、传输系统（传输网络）、目的系统（接收端、接收方）
源系统一般分为以下部分
源点：源点设备产生要传输的数据流
发送器：对数字信息进行编码
目的系统分为以下部分
接收器：进行解码
终点：终点设备从接收器获得数字比特流
数据根据类型不同可以分为以下两类
模拟信号（连续信号）
数字信号（离散信号）
信道
单工通信：只能往一个方向通讯，没有反向功能
半双工通讯（双向交替通讯）：两个方向都可以发送消息，但是不能同时发送
全双工通讯（双向同时通讯）：两个方向都可以同时收发信息
基带信号（基本频带信号）：来自信源的信号
调制 编码（由一种类型的数字信号转换为另一种）
载波（带通调制）：将基带信号的频率范围搬到较高的频段->带通信号
常见编码方式
不归零制：正电平1，,负电平0
归零制：正脉冲1，负脉冲0
曼彻斯特编码：位周期中心的上跳代表-，位周期中心的下跳为1
差分曼彻斯特编码：每一位的中心处始终都有跳变，位开始边界处有跳变为1，没有跳变为0
基本带通调制方法
调幅（AM） 调频（FM） 调相（PM）
信道的极限容量
1.影响信道传输速率的因素
①频率范围
为避免码间干扰，码元的传输速率是有上限的，如果超过此上限则会让接收端对码元的识别成为不可能
②信噪比
香农公式：
（W带宽、S平均功率、N高斯噪声功率），信道的带宽或信噪比越大，信息的极限传输速度就越快
还可以通过让一个码元携带更多信息量来提升传输速度
物理层下的传输媒体
1.引导型传输媒体
①双绞线 ②同轴电缆 ③光缆
2.非引导型传输媒体
无线传输
信道复用技术
频分复用FDM
所用用户同时占用不同的带宽资源（频率带宽）
时分复用TDM（同步时分复用）
所有用户不同时间占用同样的带宽资源
进行复用通讯时，复用器和分用器是成对使用的
统计时分复用STDM（异步时分复用）
使用集中器将多个低速用户通过高速线路发送到远端
波分复用WDM（关的频分复用）
密集波分复用DWDM
码分复用CDM（码分多址CDMA）：各用户使用经过特殊挑选的不同码型，不易互相造成干扰。
数字传输系统
早期数字传输系统
速率标准不统一
不是同步传输
宽带接入技术
ADSL技术（非对称数字用户线）：用现有模拟电话用户线进行改造
光纤同轴混用网（HFC网）
FTTx技术（光纤到户）
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