物理层

信号

数据
是传送信息的实体

信号
是数据在传输过程中的电气/电磁表现，是数据在传输过程中的存在形式

信道
信道不同于通信电路。信道是一个逻辑概念，当多个用户共用一个信道时，每个用户在该通信电路上都有一个信道。

调制
把数据变化为模拟信号

编码
把数据转变为数字信号

基带信号
将数字信号 0 和 1 直接用两种电压表示，然后送到数字信道上传输。例如，以太网（逻辑拓扑是总线）中传输的就是基带信号。
基带传输
信号可以不经调制就能直接在信道上传输

宽带信号
将基带信号进行调制，形成频分复用模拟信号，然后送到模拟信道上传输

1. 数字数据编码为数字信号

常用的编码方式：

速率

码元
使用一个固定时长的信号波形表示一个 k 进制的数字。其时长即为码元宽度。

波特率（码元传输速率）
单位时间内传输的码元个数。（波特率与码元的进制无关）

比特率（信息传输速率）
单位时间内传输的二进制码元个数，单位是 b/s

波特率和比特率
如果一个码元携带 n 比特信息量，则 M 波特率对应 Mn 比特率

带宽
带宽原本表示信号具有的频率宽度，单位是 Hz；
由于频率宽度和数据率存在着互换关系，因此带宽有了新的意义：单位时间内能通过的最高数据率，单位是 b/s

如何提高信息的传输速率
根据香农定律，可以提高频带宽度，从而提高码元传输速率（最大为频带宽度的 2 背），提高信噪比；
还可以提高每个码元携带的信息量，例如，使用不同幅值，相位，频率表示不同的信号。
信息传输速率增加一倍，码元种类乘以 2。例如：如果一个码元携带 3 bit 的信息，则一共需要有 8 中码元。

奈奎斯特-香农

在时域进行采样，对应频域是对信号进行周期延拓

1. 香农定律

其中，W 表示信道的通信带宽（Hz），S/N 表示信噪比

2. 奈奎斯特最高符号速率

在带宽为 W（Hz） 的低通信道中，码元的最高传送速率为 2W（码元/秒），超过次速率，就会出现码间串扰。（码间串扰：前后码元的波形在时域上不再清晰可分，而是有交叠。）
理解：可以从频域上理解，原理可能类似于不失真采样。具体的推导涉及到通信原理了。