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物理层与通信基础
通信是数字计算机或其他数字终端之间的交互，它涉及信源、信道和信宿等关键组成部分。数据传输可分为串行和并行传输，串行是按时间顺序传输单个比特，while 并行则通过多条信道同时传输多个比特。码元是数字通信中的基本单位，其宽度确定了传输速率。
数据通信系统划分为信源、信道和信宿。信道可分为基带和宽带，基带直接传输0和1的电压变化，宽带则通过调制将数据频率superimposed使其适合传输。通信双方的交互方式主要有单工、半双工和全双工三种。
奈奎斯特定理提到理想低通信道的极限码元传输速率为2W波特（W为信道带宽）。它指出了带宽对传输速率的限制，但未涉及信息传输速率。香农定理则考虑了信噪比，给出极限信息传输率为W log2(1 + S/N)，其中S/N为信噪比。香农定理强调了带宽和信噪比对传输速率的重要影响。
调制分为调幅、调频和调相，其中调幅改变载波振幅，调频改变载波频率，调相改变初始相位。电路交换、报文交换和分组交换是网络中常见的数据传输方式。电路交换专用线路传输，优点是时延小但缺点是线路利用率低；报文交换无需连接建立但存储转发时延较长；分组交换结合了报文和电路交换的优点。
屏蔽双绞线由两根铜线绞合而成，并以金属屏蔽层包围，用于高频信号传输。光纤采用光传输，支持更高的带宽和更远的传输距离。非导引传输介质包括空气、海水等，用于无线通信。
归零编码和反向非归零编码都能传输时钟信号，但归零编码需要占用带宽。曼彻斯特编码通过电平跳变实现自同步，位间跳变既传送数据又传送时钟信号。差分曼彻斯特编码利用码元间的差分特性，具备较强的抗干扰能力。
4B/5B编码将4位数据转换为5位码，以提高传输效率。常见于局域网通信中的物理层架构。
频分复用将信道分为多个频段，适用于多用户通信。时分复用将信道分为固定时间段，适用于多个用户共享带宽。统计时分复用动态分配带宽资源，大幅提高利用率。码分复用（CDMA）采用独特码片序列，确保不同用户信号不互相影响，广泛用于移动通信。
宽带接入技术包括FDDI光网和性能增强的 ghi...
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