前言
本文基于王道考研课程与湖科大计算机网络课程教学内容，系统梳理核心知识记忆点和框架，既为个人复习沉淀思考，亦希望能与同行者互助共进。（PS：后续将持续迭代优化细节）
往期内容
核心知识记忆点
一个固定长度的波形 码元
持续时长 码元宽度
1码元可携带若干比特信息量
码元传输速率/波特率/调制速率+信息传输速率/比特率
1奈奎斯特定理（奈氏准则）
理想低通（没有噪声，带宽有限）
2
W
l
o
g
2
V
2Wlog_2V
2Wlog2V b/s
2香农
带宽受限且有高斯噪声干扰信道
W
l
o
g
2
(
1
+
S
/
N
)
Wlog_2(1+S/N)
Wlog2(1+S/N)
分贝
10
l
o
g
10
S
/
N
10log_{10}S/N
10log10S/N
数字数据编码为数字信号 数字—>数字
| 非归零NRZ | 低0高1 中不变 |
|---|---|
| 归零RZ | 低0高1 中归0 |
| 反向非归零 NRZI | 跳0不跳1 中不变 |
| 曼彻斯特 | 跳0反跳1看中间 中必变 |
| 差分曼彻斯特 | 跳0不跳1看起点 中必变 |
图像（In Construction）
模拟——>模拟
频分复用（FDM）etc
模拟——>数字
采样、量化、编码
数字——>模拟
调幅（AM） 幅移键位（ASK）
调频（FM）频移键位（FSK）
调相（PM）相移键位（PSK）
正交幅度调制（QAM AM+PM）eg 格雷码 任意两个相邻位只有1bit不同
双绞线 无屏蔽双绞线UTP 屏蔽双绞线STP
同轴电缆 基带同轴电缆（50W）数字传输（早期） 宽带同轴电缆（75W）模拟传输 有线电视
光纤 多模光纤（近距离传输） 单模光纤（长距离传输）
无线电波
微波 红外线 激光
（中继站）
物理层接口特性
机械 形状、尺寸etc
电气 电压范围、传输速率、距离限制etc
功能 某一电压意义、每条线功能
过程/规程 不同功能各种可能出现的顺序
码分复用（CDM）
码分多址（CDMA）
每个码片数量各不相同，相互正交
规格化内积
A
B
=
1
/
m
∑
i
=
1
m
A
i
B
i
=
0
A B=1/m \sum_{i=1}^{m}A_i B_i=0
AB=1/m∑i=1mAiBi=0
A
A
‾
=
−
1
A \overline{A}=-1
AA=−1
A
A
=
1
A A=1
AA=1
A
B
=
0
A B=0
AB=0
中继器 网段 任是一个局域网
10Base上 中继器4个，5段通信介质，3段接计算机
集线器 多端口中继器 物理上 共享式 逻辑上 总线型
10BaseT星型以太网中 可使用光纤和一对光纤调制解调器（光猫）来拓展站点和集线器之间的距离
为站点和集线器各增加一个用于电信号与光信号转换的光纤调制解调器，以及之间的一对通信光纤
结语
信息在物理层的高效流动，是数字世界的生命线。从码元与波形的精准映射，到奈奎斯特与香农定理对信道极限的突破，从曼彻斯特编码的时钟同步到QAM调制的频谱智慧，人类不断突破技术边界，只为让每一比特的传递更可靠、更迅捷。双绞线的平衡之美、光纤的极速穿梭、无线电波的自由弥散，不同介质承载着共同的使命：将离散的0与1编织成连贯的文明图景。
无论是码分复用的正交优雅，还是物理层接口的严谨规范，都在诠释着通信系统的精密协作。中继器延伸着信号的足迹，集线器汇聚着数据的洪流，而光纤调制解调器的光电转换，则是技术与需求共振的缩影。这些看似独立的技术模块，实则是构建全球互联的基石，每一环的创新都在为带宽的拓展、时延的压缩注入能量。
参考资料
1.王道考研课程
2.湖科大计算机网络课程
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