目录
一、物理层的主要功能
二、物理层的特性
三、数据通信的几个术语
四、信道的几个基本概念
1、信道
2、基带信号
（1）基带调制常用编码方式
1）不归零码（NRZ：Non-Return to Zero）
2）曼彻斯特码（manchester）
3）差分曼彻斯特码（difference manchester）
3、带通调制
一、物理层的主要功能
- 在传输介质上为通信的网络结点建立、管理和释放物理连接；
- 实现透明的比特流的传输。
- 注意：物理层传输的数据单元是”0、1”比特；物理层不关心比特流里携带数据的信息，只关心比特流的正确传输。
二、物理层的特性
（1）机械特性——指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列等等。如RJ45水晶头的形状、尺寸、线对的排列顺序等等。
（2）电气特性——指明接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性——指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
（4）规程特性——指明对与不同功能的各种可能事件的出现顺序。
上面的题大家知道选哪一个吗？
三、数据通信的几个术语
- 数据(data)——运送信息的实体。
- 模拟数据——数据的取值连续变化。
- 数字数据——数据的取值为不连续数值。
- 信号——数据的电气的或电磁的表现，是数据的载体，是数据在传输介质上传输过程中的表示形式。
- 数据通信——指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。
- 模拟信号——代表数据的参数的取值是连续的，信号电平是连续变化的。
- 数字信号——代表数据的参数的取值是离散的。 在使用时间域（简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元(code)。使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表0状态，一种代表1状态。
- 调制——将数字信号转换为模拟信号的过程。
- 解调——将模拟信号转换为数字信号的过程。
四、信道的几个基本概念
1、信道
信道表示向某一个方向传送信息的媒体。它不等价与通信电路，一条可双向通信的电路往往包含一条収送信道和一条接收信道。
从通信双方信息交换的方式来看，有以下三种基本方式：
- 单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
- 双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以収送信息，但不能双方同时收送(当然也就不能同时接收)。
- 双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时收送和接收信息
2、基带信号
来自信源的信号称为基带信号（即基本频带信号）。基带信号往往含有较多的低频成分，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。因此必须对基带信号进行调制(modulation)。
调制分为两大类：
（1）基带调制（编码）：仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应，变换后的信号仍是基带信号。
（2）带通调制：使用载波调制，将基带信号的频率范围搬移到较高的频段，幵转换为模拟信号。
（1）基带调制常用编码方式
基带调制（编码）：仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应，变换后的信号仍是基带信号。
基带调制常用编码方式：
1）不归零码（NRZ：Non-Return to Zero）
原理：用两种不同的电平分别表示二进制位“0”和“1”，高电平表示“0”，低电平表示“1”。
- 优点：容易实现。
- 缺点：缺乏同步功能，难以分辨一位的结束和另一位的开始；收送方和接收方必须有时钟同步；若信号中“0”或“1”连续出现，信号直流分量将累加。
2）曼彻斯特码（manchester）
原理：每一位中间都有一个跳变，从低跳到高表示“1”，从高跳到低表示“0”。也可以反过来定义。
优点：克服了NRZ码的不足。每位中间的跳变既可作为数据，又可作为时钟，能够自同步。
3）差分曼彻斯特码（difference manchester）
原理：每一位中间都有一个跳变，每位开始时有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。位中间跳变表示时钟，位前跳变表示数据。
优点：时钟、数据分离，便于取值。
小伙伴们，做出来了吗？
3、带通调制
带通调制：使用载波调制，将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。
最基本的二元制调制方法有以下三种：
- 调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。
- 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。
- 调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。
基本的带通调制方法：
为了达到更高的信息传输速率，可采用多元制的振幅相位混合调制方法。如图为正交振幅调制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)的星座图。
