信道复用技术

本文详细介绍了信道复用技术,包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、波分复用(WDM)和码分复用(CDM),以及它们在提高信道利用率和抗干扰能力方面的应用。特别提到了TDM适合数字信号,FDM适合模拟信号,以及统计时分复用应对数据突发性的解决方案。

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信道复用技术:将多个信号通过同一个物理信道传输,以提高信道利用率和减少通信系统的成本

1.频分复用FDM(Frequency Division Multiplexing)

  • 将多路基带信号调制到不同频率的载波上,再叠加形成一个复合信号的多路复用技术
  • 基带信号:指未经过调制的原始信号,它通常是由声音、图像等模拟信号转化成的数字信号或者传感器输出的信号
  • 为了防止子信道之间的干扰,相邻信道之间插入“保护频带”
  • 在同样的时间占用不同的带宽(即频带)资源
  • 让N个用户各使用一个频带,这种方式称为频分多址接入FDMA(Frequency Division Multiple Access),简称为频分多址

2.时分复用TDM(Time Division Multiplexing)

  • 将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)
  • 每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙
  • 每一个用户所占用的时隙是周期性地出现
  • TDM 信号也称为等时(isochronous)信号
  • 所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度
  • 让 N 个用户各使用一个时隙,这种方式称为时分多址接入TDMA(Time Division Multiple Access),简称为时分多址
  • 在TDM情况下,介质的位速率大于单个信号的位速率
  • TDM与FDM相比,抗干扰能力强,可以逐级再生整形,避免干扰积累,而且数字信号比较容易实现自动转换。所以TDM适合传输数字信号,FDM适合传输模拟信号

  • 由于计算机传输数据的突发性,子信道利用率不高,当用户暂时无数据发送时,分配给该用户的时隙只能处于空闲状态,所以提出了统计时分复用STDM(Statistic TDM)

3.波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)

  • 光的频分复用。使用一根光纤来同时传输多个光载波信号

4.码分复用CDM(Code Division Multiplexing)

  • 每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信
  • 各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此不会造成干扰
  • 当码分复用信道为多个不同地址的用户所共享时,就称为码分多址CDMA(Code Division Multiple Access)
  • 将每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片(chip)

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