计算机网络第二章物理层思维导图

### 关于计算机网络第二章物理层的思维导图 以下是针对计算机网络第二章——物理层的内容整理成的思维导图框架。此部分内容通常涉及信号传输基础、信道特性以及数据通信中的关键技术。 #### 1. **物理层概述** 物理层的主要功能是定义与传输介质有关的电气、机械、过程和功能性特性，确保比特流能够在网络中可靠传输[^2]。 #### 2. **信号表示** - 数字信号与模拟信号的区别及其转换方法。 - 基带信号与宽带信号的概念及应用场景。 - 不同编码方式（如NRZ, Manchester等）的特点及优劣分析[^3]。 #### 3. **数据传输模式** - 单工、半双工和全双工的工作机制描述。 - 同步传输与异步传输的核心差异说明。 #### 4. **信道容量计算** 利用香农定理 \( C = B \log_2(1 + S/N) \)，解释如何通过增加带宽或提高信噪比来提升信道容量[^1]。 ```python def shannon_capacity(bandwidth, snr): """ Calculate the Shannon capacity of a communication channel. :param bandwidth: Channel bandwidth in Hz. :param snr: Signal-to-noise ratio (linear scale). :return: Maximum achievable data rate in bits per second. """ import math return bandwidth * math.log2(1 + snr) # Example usage: bandwidth = 10e6 # Bandwidth in Hz snr = 20 # SNR linear value capacity = shannon_capacity(bandwidth, snr) print(f"Theoretical maximum throughput: {capacity:.2f} bps") ``` #### 5. **噪声影响** - 随机噪声对信号质量的影响评估。 - 抑制干扰的技术手段列举，比如屏蔽技术、差分驱动等。 #### 6. **多路复用技术** - 频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)及时分多址接入(TDMA)的基本原理比较。 - 波分多路复用(WDM)的应用场景介绍。 #### 7. **传播延迟与时延失真** - 数据包在网络上传输过程中经历的各种延迟类型解析。 - 如何减少由于距离造成的显著时间滞后问题探讨。 ---