计算机网络基础：物理层与数据通信

"计算机网络-计算机网络课程PPT(2)，由吴慧韫任课，64学时，包括48学时理论和16学时实验，主要讲解了物理层的基本概念、数据通信基础知识、传输媒体、模拟传输与数字传输、信道复用技术和物理层标准等内容。" 在计算机网络领域，物理层是ISO/OSI七层模型的最底层，它主要关注如何在不同的传输媒体上传输数据的比特流，而不涉及具体的物理设备或媒体。物理层规程包括四个特性：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。这些特性定义了接口的物理形状、信号的电压水平、接口的功能以及数据传输的规则。 数据通信是计算机网络的基础，其系统模型通常由源系统（发送端）、传输系统（网络）和目的系统（接收端）组成。数据是信息的实体，可以是模拟的或数字的，而信号是数据的电气或电磁表现。数据与信号之间的转换通过调制（数字转模拟）和解调（模拟转数字）完成。通信方式有单向（单工）、双向交替（半双工）和双向同时（全双工）三种类型。 信道是数据传输的路径，根据信号类型，分为模拟信道和数字信道。模拟信道适合传输模拟信号，如电话线；数字信道适合传输数字信号，如光纤。信道速率是衡量数据传输效率的重要指标，包括码元速率（波特率）和数据传输率（比特率）。码元速率是单位时间内传输的码元数量，而数据传输率是单位时间内传输的二进制位数，两者的关系取决于一个码元所携带的二进制数的位数。 此外，课程还提到了信道复用技术，这是允许多个用户共享同一传输媒体的方法，常见的有频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分多址（CDMA）等。物理层标准如EIA/TIA-232、RS-449、V.24等，它们定义了设备间的物理连接和通信协议，确保不同设备之间的兼容性。 这门课程深入浅出地介绍了计算机网络中的物理层原理和数据通信基础知识，对于理解网络是如何工作的以及如何优化数据传输效率至关重要。通过学习这些内容，学生能够对计算机网络有更全面和深入的理解，并为后续的学习打下坚实的基础。