数据通信基础：
网络的目的：两个终端互相通信。
实现互相通信的两个终端有可能距离非常远也有可能距离非常近。别管有多远有多近，都要用到最基本的数据传输单元：
- 终端-交换机
- 交换机-交换机
- 交换机-终端
什么叫数据传输系统？
数据传输系统：实现由物理链路互连的两个结点之间数据传输过程的系统称为数据传输系统。形式就是上面提到的三种形式。数据传输系统是最基本的数据传输单元。
数据传输系统：
数据传输系统的组成：
- 结点
- 收发器
- 信道
结点组成：可以是终端、服务器和交换机等设备。
结点功能：
- 产生需要传输的二进制位流
- 接收二进制位流
收发器组成：可以是网卡（在结点内），也可以是调制解调器（在结点外）
收发器功能：
- 连接发送端的收发器实现将数据转换成信号的过程
- 连接接收端的收发器实现将信号还原成数据的过程
信道：信号传播通道
信道分类：
- 按信号分：传播光信号信道、传播电信号信道
- 按介质分：有线信道、无线信道
- 按长度分：单段物理链路信道、多段物理链路组合信道
数据传输系统分为：
- 数字传输系统：用数字信号传输二进制位流
- 模拟传输系统：用模拟信号传输二进制位流
数据传输系统的功能：
信道结点连接方式：
根据同一信道连接设备的多少可以把信道连接设备的方式分为点对点连接方式和多点连接方式。目前点对点的多，之前广播（多点）的多。
数据通信的方式：
- 单工通信：又称单向通信，指数据只能沿一个固定方向传输，即传输是单向的，而且任何时候都不能改变数据传输方向。
- 半双工通信：又称双向交替通信，指数据允许沿两个方向传输，任一时刻只能沿一个方向传输数据。两端设备都允许发送、接收数据，但任一时刻不能同时既发送又接收数据。
- 全双工通信：又称双向同时通信，指允许同时沿两个方向传输数据，这种通信方式下，两端设备之间必须同时存在两个方向的信道。一般情况下，采用全双工通信方式的数据传输系统，信道连接方式为点对点连接方式，且两个设备由双向信道（允许同时双向通信的信道）互连。
单工：
半双工：
全双工：
信号
正弦波信号：
刚刚讲过，信号在信道上传输，信号有模拟信号和数字信号，但是我们为啥要讲正弦波信号？？因为在信道上咱们不是说生成个什么样的信号就能生成个什么样的信号，得用一种基础的信号叠加出来才能表示出咱们的信号。为啥呢？因为互联网制定者并不知道你要发的数据有什么规律，干脆给你定义了一堆类似于积木的东西，你想要什么东西就自己拼。咱们想要的东西就是数字信号和模拟信号，正弦信号就是互联网制定者发给咱们的积木。
✳周期性的数字信号和模拟信号可以用一组不同频率的正弦波信号表示。这就是搭积木的基础。不能表示还搭个屁呀。
正弦波信号：
数字信号：
- 特点：幅度为有限离散值的信号。数字信号改变幅度时，直接从一种幅度跳变到另一种幅度。
- **基带信号：**幅度只有两种离散值的数字信号。基带信号为最常用的表示二进制位流的数字信号。基带信号算是特殊的数字信号吧。
再来看看谐波：用于合成周期性数字信号的不同频率的正弦波信号。（可以理解为不同size的积木）
拟合周期性数字信号：由有限次谐波合成的接近原始周期性数字信号的信号
带宽：用于形成拟合周期性数字信号的各次谐波的频率范围
再来看看拟合过程：
可以看到，随着拟合次数的增加，越来越接近与要表达的数字信号了。
理论上来说要与要表达的信号相同的话，需要无数次拟合。但是实际应用中只要次数达到一定的限制就可以认为是想要表达的信号了。
模拟信号：
拟合周期性模拟信号：
由有限次不同频率正弦波信号合成的接近原周期性模拟信号的信号
模拟信号的带宽：
用于形成“拟合周期性模拟信号”的一组不同频率的正弦波信号的频率范围
信号的失真和还原：
数字信号和模拟信号都会存在失真。
为啥呢？
先来说说阻抗：物理链路中存在阻抗，阻抗与物理链路长度成正比。
再来说说阻抗的频率相关性：相同物理链路对不同频率的信号呈现不同的阻抗，不同频率的信号经过相同物理链路，有着不同的衰减程度。
所以说，你想想看哈。比如你有6根香蕉，小明有3根香蕉。你们从猴子群经过，猴子看到你香蕉多就吃你3根，吃小明1根（对应频率相关性）。然后你还剩下3跟香蕉，小明还剩下2根香蕉。根据你和小明的现在的香蕉比例根本得不到你们俩原来的香蕉的比例。这就是一个典型的失真。
失真：失真是因为相同物理链路上，不同频率的正弦波信号的衰减不同。
数字信号的还原：
- 幅度还原：通过设置阈值来还原幅度
- 宽度还原：通过时钟同步实现
啥叫设置阈值？？就是一刀切，0101信号失真，规定大于0.5的是1，小于0.5的是0，0.5就是设置的阈值。
数字信号只有有限离散值，幅度还原比较容易。
基带信号不能还原的情况：
- 失真后的低电平高于阈值：噪音
- 失真后的高电平低于阈值：衰减
模拟信号的还原原理：
- 幅度连续的信号只能通过放大信号来弥补信号衰减
- 构成模拟信号的各次谐波的衰减程度不同
- 必须对各次谐波单独设置放大电路（这是不现实的）
模拟信号还原为啥这么难？看图！
模拟信号还原复杂性：
- 由于模拟信号是由无数谐波所组成的，为各次谐波单独设置放大电路是不可行的
- 为模拟信号设置单个统一的放大电路反而加剧失真严重程度
本标小结：
- 数字信号和模拟信号都是由多次谐波组成的
- 数字信号和模拟信号通过物理链路传输都会引发失真
- 数字信号失真容易还原，模拟信号不容易还原