基本概念：
1、物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体；
2、物理层不是传输媒体，传输媒体在物理层下；
3、物理层的作用是要尽可能的屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异；
4、用于物理层的协议也成为物理层规程。
主要任务：
1、机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等；
2、电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围；
3、功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义；
4、过程特性：指明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序。
数据通信系统的模型：
一个数据通信系统包括三大部分：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}
数据——运送的实体 信号——数据的电磁或电气的表现 模拟信号——代表消息的参数是连续的 数字信号——代表消息的参数是离散的；
码元：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
基带调制常用的编码方式：不归零制、归零制、曼彻斯特、差分曼彻斯特
基本的带通调制方法：
1、基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至不直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制
2、最基本的二元制调制方法有这几种——调幅（AM）：载波的振幅随基带数字信号而变化；调频（FM）：载波的频率随基带数字信号而变化；调相（PM）：载波的初始相位随基带数字信号而变化；
信道的极限容量
1、任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰，
2、码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，或传输媒体质量越差，在信道的输出端的波形的失真就越严重。
3、限制码元在信道上的传输速度的因素有：1、信道能够通过的频率范围，2、信噪比
3、1频率范围
（1）在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（识别）成为不可能。
（2）如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号高频分量越多，那么就可以用更高的速率传送码元而不出现码间串扰
3、2信噪比
（1）噪声存在于所有的电子设备和通信信道中。
（2）噪声是随机产生的，它的瞬时值有时会很大；因此噪声会使接收端对码元的判决产生错误。
（3）但噪声的影响是相对的，如果信号相对较强，那么噪声的影响就相对较小。
（4）信噪比就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比；记为S/N，并用分贝（dB）作为度量单位。即：
信噪比（dB)=10㏒10（S/N） （dB）
例如：当S/N=10时，信噪比为10dB，而当S/N=1000时，信噪比为30dB
香农公式
1984年，香农用信息论的理论推出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率（香农公式）。
新到的极限传输速率C可表达为：C=W㏒2 （1=S/N） （bit/s）
其中：W为信道的带宽（以Hz为单位） S为信道内所传信号的平均功率 N为信道内部的高斯噪声功率。
香农公式说明：1、新到的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高；
2、只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输；
3、若信道带宽W或信噪比S/N没有上限（当然实际信道不可能这样），则信道的极限信息传输速率C也就没有上限；
4、实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。
5、对于频带带宽已经确定的信道，如果信噪比不能再提高了，并且码元传输速率也达到了上限值，那么就用编码的方法让每一个码元携带更多比特的信息量。