物理层考虑的是怎样在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体
物理层的作用是要尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异,使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异
物理层的主要任务描述为确定的与传输媒体的接口有关的一些特性(机械特性 电气特性 功能特性等)
数据在计算机内部多采用并行传输方式,但数据在通信线路(传输媒体)上的传输方式一般都是串行传输(这是出于经济上的考虑),即逐个比特按照时间顺序传输,因此物理层还要完成传输方式的转换
通信的目的是传送消息。数据时运送消息的实体。信号是数据的电气或电磁的表现。
在使用时间域(时域)的波形表示信号时,代表不同离散数值的基本波形就称为码元。在使用二进制编码时,只有两种不同的码元,一种代表0状态而另一种代表1状态。
单工通信 :只有一个方向的通信而没有反方向的交互
半双工通信:通信的双方都可以发送消息,但不能双方同时发送和同时接收消息
全双工通信:通信的双方可以同时发送和接收信息
来自信源的信号常称为基带信号 基带信号往往包含有较多的低频部分,甚至有直流成分,而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题,就必须对基带信号进行调制,调制分为两大类,基带调制(编码)和带通调制(载波)
编码:仅仅对基带信号进行变换,使它能够与信道特性相适应。这种基带调制是把数字信号转换为另一种形式的数字信号
载波:把基带信号的频率范围搬移到较高的频段,并转换为模拟信号,这样就能够更好地在模拟信道中传输。
常用编码方式

不归零制 正电平代表1,负电平代表0
归零制 正脉冲代表1 负脉冲代表0
曼彻斯特编码(用于局域网) 位周期中心的向上跳变代表0,位周期中心的向下跳变代表1,但也可以反过来定义。
差分曼彻斯特编码 在每一位的中心处始终有跳变。位开始边界有跳变代表0,而位开始边界没有跳变代表1。
奈氏准则:在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率超过次上限,就会出现严重的码间串扰的问题,是接收端对码元的识别称为不可能
理想低通信道的最高码元传输熟读 C=2W×Baud(W是理想低通信道的带宽,单位为HZ,Baud是波特,是码元传输速率的单位。如果一个码元中有3比特,则1波特=3比特)
理想带通的最高码元传输速率 = W×Baud
信噪比
(信号的平均功率和噪声的平均功率之比)
香农公式

码分复用技术
码分多址(CDMA技术)
在CDMA中,每一个比特时间再划分为m个短的间隔,称为码片。通常m的值是64或128
在使用CDMA的每一个站被指派为一个唯一的 m bit的码片序列。一个站如果要发送比特1,则发送它自己的 m bit 码片序列。如果要发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码(为了方便,我们按照惯例将码片中的0改写为-1,将1改写为+1)
CDMA系统的一个重要特点就是这种体制给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须相互正交


