一、编码调制

1.1基带信号与宽带信号

信道：信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向传送信息的介质，因此一条通信线路往往包括一条发送信道和一条接收信道

信道上传送的信号：
  基带信号：将数字信号0和1直接用两种不同的电压表示，再送到数字信道上去传输(基带传输)。
  来自信号源的信号，向计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。
  基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，比如我们说话的声波就是基带信号。

宽带信号：
  将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号，再传送到模拟信道上去传输(宽带传输)。
  把基带信号经过载波调制后，把信号的频率高范围搬移到较高的频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能供通过信道)。
  在传输距离较近时，计算机网络采用基带传输方式(近距离衰减小，从而信号内容不容易发生变化)
  在传输距离较远时，计算机网络采用宽带传输方式(远距离衰减大，即使信号变化大也能最后过滤出基带信号)

1.2编码与调制

编码
编码方式：
(1)归零编码【RZ】
在归零码（return—to—zero，RZ）中，码元中间的信号回归到0电平，因此任意两个码元之间被0电平隔开。信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式。

(2)非归零编码【NRZ】
高1低0
编码容易实现，但没有检错功能,且无法判断一个码元的开始和结束，以至于收发双方难以保持同步。

(3)反向不归零编码【NRZI】
电平翻转代表逻辑 0，电平不变代表逻辑1（NRZI 遇 0 翻转，遇 1 不变）。

(4)曼彻斯特编码
将一个码元分成两个相等的间隔，前一个间隔为低电平后一个间隔为高电平表示码元1，前一间隔为高后一间隔为低表示0。
也可以采用相反的规定前一间隔为高后一间隔为低表示1，前一间隔低后一间隔高表示0。

(5)差分曼彻斯特编码
同1异0
常用于局域网传输，其规则是:若码元为1，则前半个码元的电平与上个码元的后半个码元的电平相同，若为0，则前半个电平与上个码元后半个电平相反。
该编码的特点是，在每个码元的中间，都有一次电平的跳转，可以实现自同步，且抗干扰性强于曼彻斯特编码。

调制
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。
调制方法：

 1.调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。  2.调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。  3.调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。

二、传输介质

传输介质分类：
导向性传输介质、非导向性传输介质。

2.1导向性传输介质

(1)双绞线
由两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成。绞合可以减少对相邻导线的电磁干扰。
为了进一步提高抗电磁干扰能力，在双绞线外面加上一个由金属丝编织成的屏蔽层，这就是屏蔽双绞线(STP),无屏蔽层双绞线称为非屏蔽双绞线(UTP)。
双绞线价格便宜，是最常用的传输介质之一，在局域网和传统电话网中普遍使用。模拟传输和数字传输都可以使用双绞线，其通信距离一般为几公里到数十公里。距离太远时，对于模拟传输，要用放大器放大衰减的信号;对于数字传输，要用中继器将失
真的信号整形。

(2)同轴电缆
同轴电缆由导体铜质芯线、绝缘层、网状编织屏蔽层和塑料外层构成。按特性阻抗数值的不同，通常将同轴电缆分为两类:50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆。其中，50Ω同轴电缆主要用于传送基带数字信号，又称为基带同轴电缆，它在局域网中得到广泛应
用;75Ω同轴电缆主要用于传送宽带信号，又称为宽带同轴电缆，它主要用于有线电视系统。

同轴电缆Vs双绞线
由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆抗干扰特性比双绞线好，被广泛用于传输较高速率的数据，其传输距离更远，但价格较双绞线贵。

(3)光纤
光纤通信就是利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信。有光脉冲表示1，无光脉冲表示0。而可见光的频率大约是
10^8 MHz，因此光纤通信系统的带宽远远大于目前其他各种传输媒体的带宽。

光纤特点：
1.传输损耗小，中继距离长，对于远距离传输经济。
2.抗雷电和电磁干扰性能好。
3.无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据。
4.体积下，重量轻。

2.2非导向性传输介质

无线电波、微波、红外线、激光

三、物理层设备

3.1中继器

诞生原因:由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。
中继器的功能:对信号进行再生和还原，对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同，以增加信号传输的距离，延长网络的长度。
中继器的两端:两端的网络部分是网段，而不是子网，适用于完全相同的两类网络的互连，且两个网段速率要相同。
      中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，它仅作用于信号的电气部分，并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。
      两端可连接相同媒体，也可以连接不同媒体。
      中继器两端的网段一定要是同一个协议。

3.2集线器(多口中继器)

集线器的功能:对信号进行再生放大转发，对衰减的信号进行放大，接着转发到其他所有（除输入端口外）处于工作状态的端口上，以增加信号传输的距离，延长网络的长度。
不具备信号的定向传送能力，是一个共享式设备。

四、信道复用技术

4.1频分复用、时分复用、统计时分复用

复用：允许用户使用一个共享信道进行通信。

频分复用(FDM):
将整个带宽分为多份，用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占有这个频带。所用用户在同样时间占用不同的宽带资源。

时分复用(TDM)：
将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)。每一个时分复用用户在每一个TDM帧中占用固定信号的时隙。
每一个用户所占用的时隙是周期性地出现的(其周期就是TDM帧长度)。
TDM信号也称为等时信号。
所有用户在不同时间占用同样的频带宽度。

频分多址与时分多址：
可让n个用户各使用一个频带，或让更多用户轮流使用这n个频带。称为频分多址接入FDMA简称频分多址。
可让n个用户各种一个时隙，或让更多用户轮流使用这n个时隙。称为时分多址接入TDMA简称时分多址。

五、第二章总结