2 物理层

2 物理层

2.1物理层基本概念

2.2 物理层下传输媒体

• 导引型传输媒体：同轴电缆、双绞、光纤、电力线
• 非导引型传输媒体：无线电波、微波、红外线、可见光

2.3 传输方式

串行传输
并行传输

同步传输
异步传输

单向通信（单工）
双向交替通信（半双工）
双向同样通信（全双工）

2.4 编码与调制

2.4.1 编码与调制

2.4.2 码元

码元：在使用时间域的波形表示数字信号时,代表不同 离散数值的基本波形。

2.4.3 传输媒体与信道的关系

传输媒体不等同于信道，对于单工通信，传输媒体只有一条 发送信道或者接收信道；对于半双工和全双工传输，则包含两条信道；如果使用 信道复用 技术，则可以包含多条信道。

2.4.4 信道复用技术

2.4.5 常用编码

不归零编码
归零编码
曼彻斯特编码
查分曼彻斯特编码

2.4.6 基本调制方法

2.4.7 混合调制

2.5 信道的极限容量

2.5.1信号失真

• 信号在通过信道时，会产生失真现象。
• 信号通过通信质量较好的信道时，失真不严重，可以识别；但信号通过通信质量较差的信道时，失真严重，无法识别。
• 影响失真的因素：码元传输速率、信号传输距离、噪声干扰、传输媒体质量等

2.5.2 奈式准则

2.5.3香农公式

2.5.4数据传输速率公式

数据传输速率(比特/秒) = 波特率(码元传输速率，码元/秒) * 每个码元携带的信息量(比特/码元)

2.5.5 奈式准则与香农公式的意义

• 在信道带宽一定的情况下，根据奈氏准则和香农公式，要想提高信息的传输速率就必须采用多元制(更好的调制方法)和努力提高信道中的信噪比。
• 自从香农公式发表后，各种新的信号处理和调制方法就不断出现，其目的都是为了尽可能地接近香农公式给出的传输速率极限。