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调制是载波信号的某些特性根据输入信号而变化的过程。一般 说来，有四种传输数据的方法：
（1）模拟数据，模拟信号：采取电信号形式的模拟数据可以原封 不动地传输出去，也可以在较高频率下进行调制。
（2）数字数据，模拟信号：利用调制器把数字数据变换成能在现 有模拟线路上传输的模拟信号。
（3）数字数据，数字信号：数字信号可以按照其原来形式通过数 字通信线路进行传输，也可以编码成不同类型的数字信号，即代表两 个不同二进制值的数字信号。
第3章 物理层
本章基本要求： 了解数据通信的基本知识， 熟悉常用传输介质、多路复用技术以及 常用的物理层协议以及物理层的网络设备 （中继器和集线器）等内容。
2020年8月6日星期四
计算机网络技术实用教程(第3版)
第3章 物理层
3.1 数据通信基础 3.2 传输介质 3.3 常见的物理层标准 3.4 常见物理层设备与组件 3.5 技能训练：网络线缆制作 习题
(t) t
图3.1 模拟信号
2020年8月6日星期四
X(nt) 1 0 1 1 000 nt
图3.2 数字信号
计算机网络技术实用教程(第3版)
3.1 数据通信基础
3. 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送到 数据接收方的过程就称为是数据通信。数据通信被分为模 拟数据通信和数字数据通信。所谓模拟数据通信是指在模 拟信道上以模拟信号形式来传输数据；而数字数据通信则 是指利用数字信道以数字信号方式来传递数据。 4. 源点、终点和信道 在数据通信中，通常将数据的发送方称为源点，而将数 据的接收方称为终点。源点和终点一般是计算机或其它一 些数据终端设备。
(1) 幅度调制 幅度调制如图3.4所示，它是一种载波的幅度会随着原 始模拟数据的幅度变化而变化的技术。载波的幅度会在整 个调制过程中变动，而载波的频率是不变的。将接收到的 幅度调制信号进行解调，就可以恢复成原始的模拟数据。
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3.1 数据通信基础
2020年8月6日星期四
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3.1 数据通信基础
3.1.2 数据通信系统的模型
数据通信系统是指通过通信线路和通信控制处理设备将分 布在各处的数据终端设备连接起来，执行数据传输功能的系 统。图3.3给出了数据通信系统的模型。
一个数据通信系统由源系统（或发送端）、传输系统（或 传输网络）和目的系统（或接收端）三部分组成。
2020年8月6日星期四
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3.1 数据通信基础
3.1.1 数据通信的基本概念
1．信息、数据和信号
信息是指有用的知识或消息，计算机网络通信的目的就是 为了交换信息。而数据则是是运送信息的实体，是信息的表 达方式，其可以是数字、文字、声音、图形和图象等多种不 同形式。信号（Signal）是数据在传输过程中的电磁波表示 形式。
源系统一般包括以下两部分：
源点：源点设备发送要传输的数据，又称源站，发送输出 的数字比特流。
发送器：通常源点发送的数据要通过发送器编码后才能够 在传输系统中进行传输。把源点所要发送的数据转换成适合 于在信道上传输的信号。
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3.1 数据通信基础
目的系统一般包括以下两部分：
接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为来自百度文库够 被目的设备处理的信息。把从信道上接收的信号转换成终点所 能识别的数据。
终点：终点设备从接收器获取传送来的数据，又称目的站。
源点和终点分别是数据的出发点和目的地，又被称为数据终 端设备(Data Terminal Equipment， 简称DTE)。DTE 通常属于资源子网的设备，如资源子网中的计算机、数据输入/ 输出设备和通信处理机等。
（4）模拟数据，数字信号：为了使模拟信号能在数字通信线路上 传输，将模拟数据变换成数字信号的方法，称为编码。
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3.1 数据通信基础
2. 模拟数据的模拟信号调制 模拟数据经由模拟信号传输时不需进行变换，但是
由于考虑到前面谈到的天线尺寸问题，模拟形式的输入数 据要在甚高频下进行调制。输出信号是一种带有输入数据 的频率极高的模拟信号。最常用的两种调制技术是幅度调 制（AM）和频率调制（FM）。
发送器和接收器又称为数据线路端接设备(Data Circuitterminating Equipment，简称DCE)。DCE为DTE提供 了入网的连接点，通常被认为是通信子网中的设备。
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3.1 数据通信基础
数字比特流
数据通信系统
模拟信号
模拟信号
V 原始模拟信号
时间（s）
V
重叠的原始模拟信号
载波信号 时间（s）
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时间（s） 幅度调制信号 图3.4 幅度调制
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3.1 数据通信基础
(2) 频率调制 频率调制如图3.5所示，它是一种高频载波的频率会随 着原始模拟信号的幅度变换而变化的技术。因此，载波频 率会在整个调制过程中波动，而载波的幅度是不变的。将 接收到的频率调制信号进行解调，就可以恢复成原始的模 拟数据。
2．模拟信号与数字信号
作为数据的电磁波表达形式，信号一般以时间为自变量， 以表示数据的某个参量如振幅、频率或相位为因变量。并且 按其因变量对时间的取值是否连续被分为模拟信号和数字信 号。
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3.1 数据通信基础
模拟信号是指信号的因变量随时间连续变化的信号，如 图3.1 所示。电视图像信号、语音信号、温度压力传感器 的输出信号以及许多遥感遥测信号都是模拟信号。数字信 号是指信号的因变量不随时间连续变化的信号，通常表现 为离散的脉冲形式，可表示为x（n T），如图3.2 所示。 显然，在数字信号中，因变量取值状态是有限的。计算机 数据、数字电话和数字电视等都可看成是数字信号。
数字比特流
公用电话网
PC机
Modem
Modem
PC机
源系统
传输系统
目的系统
输入 信息
源点
发送器
输入 数据
发送的 信号
传输系统 器
接收的 信号
图 3.3 数据通信系统的模型
接收器
终点
输出 数据
输出 信息
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3.1 数据通信基础
3.1.3 数据调制与编码 1. 调制与编码原理
（1）模拟数据，模拟信号：采取电信号形式的模拟数据可以原封 不动地传输出去，也可以在较高频率下进行调制。
（2）数字数据，模拟信号：利用调制器把数字数据变换成能在现 有模拟线路上传输的模拟信号。
（3）数字数据，数字信号：数字信号可以按照其原来形式通过数 字通信线路进行传输，也可以编码成不同类型的数字信号，即代表两 个不同二进制值的数字信号。
第3章 物理层
本章基本要求： 了解数据通信的基本知识， 熟悉常用传输介质、多路复用技术以及 常用的物理层协议以及物理层的网络设备 （中继器和集线器）等内容。
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第3章 物理层
3.1 数据通信基础 3.2 传输介质 3.3 常见的物理层标准 3.4 常见物理层设备与组件 3.5 技能训练：网络线缆制作 习题
(t) t
图3.1 模拟信号
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图3.2 数字信号
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3.1 数据通信基础
3. 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送到 数据接收方的过程就称为是数据通信。数据通信被分为模 拟数据通信和数字数据通信。所谓模拟数据通信是指在模 拟信道上以模拟信号形式来传输数据；而数字数据通信则 是指利用数字信道以数字信号方式来传递数据。 4. 源点、终点和信道 在数据通信中，通常将数据的发送方称为源点，而将数 据的接收方称为终点。源点和终点一般是计算机或其它一 些数据终端设备。
(1) 幅度调制 幅度调制如图3.4所示，它是一种载波的幅度会随着原 始模拟数据的幅度变化而变化的技术。载波的幅度会在整 个调制过程中变动，而载波的频率是不变的。将接收到的 幅度调制信号进行解调，就可以恢复成原始的模拟数据。
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3.1 数据通信基础
3.1.2 数据通信系统的模型
数据通信系统是指通过通信线路和通信控制处理设备将分 布在各处的数据终端设备连接起来，执行数据传输功能的系 统。图3.3给出了数据通信系统的模型。
一个数据通信系统由源系统（或发送端）、传输系统（或 传输网络）和目的系统（或接收端）三部分组成。
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3.1 数据通信基础
3.1.1 数据通信的基本概念
1．信息、数据和信号
信息是指有用的知识或消息，计算机网络通信的目的就是 为了交换信息。而数据则是是运送信息的实体，是信息的表 达方式，其可以是数字、文字、声音、图形和图象等多种不 同形式。信号（Signal）是数据在传输过程中的电磁波表示 形式。
源系统一般包括以下两部分：
源点：源点设备发送要传输的数据，又称源站，发送输出 的数字比特流。
发送器：通常源点发送的数据要通过发送器编码后才能够 在传输系统中进行传输。把源点所要发送的数据转换成适合 于在信道上传输的信号。
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3.1 数据通信基础
目的系统一般包括以下两部分：
接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为来自百度文库够 被目的设备处理的信息。把从信道上接收的信号转换成终点所 能识别的数据。
终点：终点设备从接收器获取传送来的数据，又称目的站。
源点和终点分别是数据的出发点和目的地，又被称为数据终 端设备(Data Terminal Equipment， 简称DTE)。DTE 通常属于资源子网的设备，如资源子网中的计算机、数据输入/ 输出设备和通信处理机等。
（4）模拟数据，数字信号：为了使模拟信号能在数字通信线路上 传输，将模拟数据变换成数字信号的方法，称为编码。
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3.1 数据通信基础
2. 模拟数据的模拟信号调制 模拟数据经由模拟信号传输时不需进行变换，但是
由于考虑到前面谈到的天线尺寸问题，模拟形式的输入数 据要在甚高频下进行调制。输出信号是一种带有输入数据 的频率极高的模拟信号。最常用的两种调制技术是幅度调 制（AM）和频率调制（FM）。
发送器和接收器又称为数据线路端接设备(Data Circuitterminating Equipment，简称DCE)。DCE为DTE提供 了入网的连接点，通常被认为是通信子网中的设备。
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3.1 数据通信基础
数字比特流
数据通信系统
模拟信号
模拟信号
V 原始模拟信号
时间（s）
V
重叠的原始模拟信号
载波信号 时间（s）
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时间（s） 幅度调制信号 图3.4 幅度调制
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(2) 频率调制 频率调制如图3.5所示，它是一种高频载波的频率会随 着原始模拟信号的幅度变换而变化的技术。因此，载波频 率会在整个调制过程中波动，而载波的幅度是不变的。将 接收到的频率调制信号进行解调，就可以恢复成原始的模 拟数据。
2．模拟信号与数字信号
作为数据的电磁波表达形式，信号一般以时间为自变量， 以表示数据的某个参量如振幅、频率或相位为因变量。并且 按其因变量对时间的取值是否连续被分为模拟信号和数字信 号。
2020年8月6日星期四
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3.1 数据通信基础
模拟信号是指信号的因变量随时间连续变化的信号，如 图3.1 所示。电视图像信号、语音信号、温度压力传感器 的输出信号以及许多遥感遥测信号都是模拟信号。数字信 号是指信号的因变量不随时间连续变化的信号，通常表现 为离散的脉冲形式，可表示为x（n T），如图3.2 所示。 显然，在数字信号中，因变量取值状态是有限的。计算机 数据、数字电话和数字电视等都可看成是数字信号。
数字比特流
公用电话网
PC机
Modem
Modem
PC机
源系统
传输系统
目的系统
输入 信息
源点
发送器
输入 数据
发送的 信号
传输系统 器
接收的 信号
图 3.3 数据通信系统的模型
接收器
终点
输出 数据
输出 信息
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3.1 数据通信基础
3.1.3 数据调制与编码 1. 调制与编码原理