信道复用技术[图解]

Ø提出信道(多路)复用技术的基本原因

Ø通信线路的架设费用较高,需要尽可能地充分使用每个信道的容量,尽可能不重复建设通信线路;

Ø一个物理信道(传输介质)所具有的通信容量往往大于单个通信过程所需要的容量要求,如果一个物理信道仅仅为一个通信过程服务,必然会造成信道容量资源的浪费。

Ø信道(多路)复用技术实现的基本原理

把一个物理信道按一定的机制划分为多个互不干扰互不影响的逻辑信道,每个逻辑信道各自为一个通信过程服务,每个逻辑信道均占用物理信道的一部分通信容量。

 Ø实现信道多路复用技术的关键

Ø发送端如何把多个不同通信过程的数据(信号)合成在一起送到信道上一并传输

Ø接收端如何把从信道上收到的复合信号中分离出属于不同通信过程的信号(数据)

Ø实现多路复用技术的核心设备

Ø多路复用器(Multiplexer):在发送端根据某种约定的规则把多个低速(低带宽)的信号合成一个高速(高带宽)的信号;

Ø多路分配器(Demultiplexer):在接收端根据同一规划把高速信号分解成多个低速信号。

多路复用器和多路分配器统称为多路器(MUX):在半双工和全双工通信系统中,参与多路复用的通信设备通过一定的接口连接到多路器上,利用多路器中的复用器和分配器实现数据的发送和接收。

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

信道复用技术的类型:

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

FDM技术:

 Ø频分多路复用(FDM:Frequency Division Multiplexing)技术的适用领域

Ø采用频带传输技术的模拟通信系统,如:广播电视系统、有线电视系统、载波电话通信系统等;

ØFDM技术的基本原理

Ø把物理信道的整个带宽按一定的原则划分为多个子频带,每个子频带用作一个逻辑信道传输一路数据信号,为避免相邻子频带之间的相互串扰影响,一般在两个相邻的子频带之间流出一部分空白频带(保护频带);每个子频带的中心频率用作载波频率,使用一定的调制技术把需要传输的信号调制到指定的子频带载波中,再把所有调制过的信号合成在一起进行传输。

接收端各路信号的区分:依赖于载波中心频率。信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

TDM技术:

 Ø时分多路复用(TDM:Time Division Multiplexing)技术的适用领域

Ø采用基带传输的数字通信系统,如计算机网络系统、现代移动通信系统等;

ØTDM技术的基本原理

Ø由于基带传输系统采用串行传输的方法传输数字信号,不能在带宽上划分。

ØTDM技术在信道使用时间上进行划分,按一定原则把信道连续使用时间划分为一个个很小的时间片,把各个时间片分配给不同的通信过程使用;

由于时间片的划分一般较短暂,可以想象成把整个物理信道划分成了多个逻辑信道交给各个不同的通信过程来使用,相互之间没有任何影响,相邻时间片之间没有重叠,一般也无须隔离,信道利用率更高。

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

STDM

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

ATDM

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

WDM技术:

 Ø波分多路复用(WDM:Wave Division Multiplexing)技术的适用领域

Ø使用光纤传输介质的光信号通信系统;

ØWDM技术的基本原理

Ø类似于FDM,采用波长分割技术实现多路复用,实现时采用光学系统的衍射光栅原理进行不同波长的光波信号的合成与分解,这是光通讯网络的基本核心技术。

接收端各路信号的区分:依赖于光信号的波长(频率)。

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念

 

信道复用技术[图解] - dennyxno1@yeah - 我的课程我的理念


from: http://blog.163.com/dennyxno1@yeah/blog/static/7357517920093448170/

### OFDM 原理的图解与可视化解释 #### 1. 载波信号分配 正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 是一种多载波调制技术,它将信道分成多个子信道,在每个子信道上使用较低的数据率并行传输数据。通过这种方式可以有效对抗频率选择性衰落[^1]。 ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 参数设置 num_subcarriers = 64 # 子载波数量 symbol_duration = 0.001 # 符号持续时间(s) t = np.linspace(0, symbol_duration, num=num_subcarriers * 10) carrier_frequencies = np.arange(num_subcarriers) / symbol_duration plt.figure(figsize=(12, 5)) for freq in carrier_frequencies[:8]: plt.plot(t, np.cos(2 * np.pi * freq * t), label=f'Carrier {int(freq)}') plt.title('部分子载波的时域表示') plt.xlabel('Time (s)') plt.ylabel('Amplitude') plt.legend() plt.show() ``` 此代码展示了前八个子载波在时域中的样子,可以看到这些余弦波形之间保持了良好的正交特性[^2]。 #### 2. 频谱资源利用效率 为了提高频谱利用率,OFDM系统采用紧密排列但相互正交的副载波来进行信息传递。这种设计使得相邻频道间干扰最小化的同时实现了高效的数据传送。 ![频谱分布](https://img-blog.csdnimg.cn/20210719134547.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjIwMTYyOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16 "频谱分布") 该图片来自网络资料,形象地描绘了不同类型的多址接入方式下可用带宽内的频谱占用情况对比,其中OFDM能够更充分地利用整个频段范围而不会造成浪费。 #### 3. 抗多径效应能力 由于无线环境中存在反射、折射等因素造成的多路径传播现象,单载波系统的性能会受到严重影响。然而对于OFDM而言,较长的符号周期以及循环前缀(CP) 的引入有效地解决了这一难题。 ![抗多径效果](https://pic2.zhimg.com/v2-faefbdfddbfbebcfcbafdbabfaeacdcdaebbadcc.jpg_bpm "抗多径效果") 这张插图取自知乎专栏文章,清晰地说明了如何通过增加CP来抵抗多径带来的ISI(符号间干扰),从而保障接收端正确恢复原始发送的信息序列。
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值