第2章 物理层的基本概念、数据通信基础、物理层下面的传输媒体.ppt

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1、ITEducation&Training计算机网络原理与应用复习计算机网络的定义?因特网的基础知识?计算机网络的类别?计算机网络的主要性能指标?计算机网络体系结构?第2章物理层了解物理层的基本概念掌握数据通信的基本术语理解数据传输的基本过程掌握物理层下面的传输媒体2.1物理层的基本概念物理层不是连接计算机的具体的物理设备或具体的传输介质，而是指在传输介质上为其上一层即数据链路层提供一个传递原始比特流的物理连接。2.1物理层的基本概念物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明接口所用接线器的形状、尺寸、

2、引线数目和排列等。电气特性指明每种信号的电平、信号的脉冲宽度、允许的数据传输速率和最大传输距离等。功能特性指明接口电路引脚的功能和作用。过程特性指明接口电路信号发出的时序、应答关系和操作过程等。2.2数据通信的基本知识通信的目的就是将信息从一端传送到另一端。语言、文字、图象、颜色、声音、自然景物信息等等都是信息的表现形式，人类通过自身的感觉器官来获取信息。信息数据信号通信网络信息数据信号2.2.1数据通信系统的模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字

3、比特流数字比特流模拟信号模拟信号输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机数据通信术语信息（Information）——有用的知识或消息数据（Data）——运送信息的实体信号（Signal）——数据的电气的或电磁的表现模拟信号（Analogous）——代表信息的参数的取值是连续的数字信号(digital)——代表信息的参数的取值是离散的码元(code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。调制——把数字信号转换为模拟信号的过程解调——把模拟信号转换为数字信号的

4、过程数据通信术语模拟信号：连续的信号，信号的因变量随时间连续变化。数字信号：离散的信号，信号的因变量不随时间连续变化。数据通信术语数据通信：发送方将要发送的数据转换成信号通过物理信道传输到数据接收方的过程。源点：数据的发送方。终点：数据的接收方。信道：源点和终点之间传输信号的物理通道。2.2.2数据通信系统的组成数据通信系统由数据传输系统和数据处理系统两部分组成。数据传输系统：也称作通信子系统，其主要功能是实现不同数据终端设备之间的数据传输。数据处理系统：称作资源子系统，是由多个数据终端设备组成，这些终端设备作为数据通信的源

5、点与终点，进行数据的收集和处理。2.2.2.1数据传输系统（1）传输信道：传输信道指信息的传输路径，由各种类型的传输介质和相关的中间通信设备组成。（2）调制和解调（Modem）调制：将　数字信号转换成模拟信号解调：将　模拟信号还原成数字信号（3）多路复用利用一条链路传递多个信号的技术称为复用（4）交换模式数据在终端设备间通信时，不采用固定的连接，两个终端设备之间采用“存储－转发”的方式。2.2.2.2数据处理系统数据处理设备主要由计算机类的设备构成：（1）终端设备：基本功能是向数据传输系统中的计算机系统发送信息和接收来自计算

6、机系统的信息。（2）计算机系统：主要任务是进行数据的收集和处理，同时也担负某些数据通信的任务和管理工作。2.2.3有关信道的几个基本概念信道：源点和终点之间传输信号的物理通道，表示向某一方向传输信息的媒体。因此，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。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）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(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发送和接收信息。猜猜看基带(baseband)信号和带通(

7、bandpass)信号基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数字信号都属于基带信号。基带信号往往包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。调制分为两大类：基带调制：仅仅对基带信号的波形进行变换，使其与信道特性相适应。带通调制：使用载波进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段。带通信号——经过载波调制后的信号，仅在一段频率范围内才能够通过信道。几种最基本的调制方法最基本的二元制调制方法有以下几种：调幅(AM)

8、：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。对基带数字信号的几种调制方法010011100基带信号调幅调频调相数据传输的基本过程调制解调器（Modem）PC机公用电话网调制解调器（Modem）数字信号数字