信道复用技术

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  1. 频分复用、时分复用和统计时分复用
  2. 波分复用 WDM
  3. 码分复用 CDM

频分复用 FDM (Frequency Division Multiplexing)
用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(请注意,这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)。

时分复用 TDM (Time Division Multiplexing)
时分复用则是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(其周期就是 TDM 帧的长度)。 TDM 信号也称为等时(isochronous)信号。 时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度
时分复用可能会造成线路资源的浪费 :使用时分复用系统传送计算机数据时,由于计算机数据的突发性质,用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。
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统计时分复用 STDM (Statistic TDM)
统计时分复用是一种改进的时分复用。
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波分复用 WDM (Wavelength Division Multiplexing)
波分复用就是光的频分复用
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码分复用 CDM (Code Division Multiplexing)
常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此彼此不会造成干扰。 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。 每一个比特时间划分为m个短的间隔,称为码片(chip)。

每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。

  • 如发送比特 1,则发送自己的 m bit 码片序列。
  • 如发送比特 0,则发送该码片序列的二进制反码。

例如,S 站的 8 bit 码片序列是 00011011。

  • 发送比特 1 时,就发送序列 00011011,
  • 发送比特 0 时,就发送序列 11100100。

S 站的码片序列:(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)

每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交(orthogonal)。在实用的系统中是使用伪随机码序列

码片序列的正交关系
令向量 S 表示站 S 的码片向量,令 T 表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交,就是向量 S 和 T 的规格化内积(inner product)都是 0:
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例如:令向量 S 为(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1),向量 T 为(–1 –1 +1 –1 +1 +1 +1 –1)。 把向量 S 和 T 的各分量值代入上式就可看出这两个码片序列是正交的。

任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 。 一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。
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CDMA 的工作原理
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例:
共有四个站进行码分多址CDMA通信,四个站的码片序列为:
A:(-1-1-1+1+1-1+1+1)
B:(-1-1+1-1+1+1+1-1)
C:(-1+1-1+1+1+1-1-1)
D:(-1+1-1- 1- 1-1+1-1)
现收到这样的码片序列S:(-1+1-3+1-1-3+1+1)。问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是1还是0?

S·A = (+1-1+3+1-1+3+1+1) / 8 = 1 。A发送的是1。
S·B = (+1-1- 3- 1- 1-3+1-1) / 8 = -1 。B发送的是0。
S·C = (+1+1+3+1- 1-3- 1-1) / 8 = 0 。C无发送。
S·D = (+1+1+3-1+1+3+1-1) / 8 = 1 。D发送的是1。

posted @ 2017-12-19 23:13  qianbuhan  阅读(610)  评论(0编辑  收藏  举报