物理层与数据通信：调制解调器在计算机连接中的应用

"该资源是谢希仁教授的计算机网络课件，主要讲解了物理层的相关知识，包括物理层的基本概念、数据通信的基础知识、传输媒体类型、模拟传输与数字传输的区别、调制解调器的工作原理、信道复用技术以及物理层的一些接口标准，如EIA-232-E和RS-449。" 在计算机网络中，物理层是OSI模型的最底层，负责数据的物理传输。物理层的主要任务是定义与传输媒体的接口特性，这包括机械特性（如接口连接器的物理规格），电气特性（如电压范围），功能特性（如电压水平的意义），以及规程特性（规定事件发生的顺序）。这一层确保了数据能在物理介质上正确无误地传输。 数据通信系统通常由源点、发送器、接收器、传输系统和终点组成。在模拟传输系统中，调制解调器（Modem）起着关键作用，它将数字信号转换为模拟信号以便在模拟信道中传输，而在接收端则将模拟信号还原为数字信号。调制是将数字数据转化为模拟信号的过程，而解调则是相反的过程。 物理层下面的传输媒体分为导向传输媒体（如双绞线、同轴电缆和光纤）和非导向传输媒体（如无线电波、微波和红外线）。每种传输媒体都有其特定的传输速率和特性。 信道复用技术允许多个信号共享同一传输媒体，常见的复用方式有频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和统计时分复用（STDM），以及波分复用（WDM）和码分多址（CDMA）。这些技术提高了信道的利用率，使得在同一时间内可以传输更多的数据。 同步光纤网（SONET）和同步数字系列（SDH）是广泛应用于长途通信的高速数据传输标准，它们为电信网络提供了一种标准化的框架。 接口标准如EIA-232-E和RS-449规定了计算机和其他设备间的物理连接，定义了信号线的功能和电气特性，确保了不同设备之间的兼容性和数据传输的可靠性。 这个课件详细阐述了计算机网络中的物理层及其相关概念，为理解数据如何通过物理媒体进行传输提供了基础。