數(shù)字通信原理常君明(清華大學(xué)出版社)第六章多路復(fù)用技術(shù)官方版-閱讀頁(yè)
2025-06-03 07:05本頁(yè)面
【正文】 6 幀 4 幀 2 幀 3 幀 5 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? ? 5條輸入線路只有 2條有數(shù)據(jù)發(fā)送。此時(shí)，并不發(fā)送該幀而是繼續(xù)進(jìn)行第二次掃描，回到設(shè)備 1第二部分?jǐn)?shù)據(jù)，將該幀填滿后才發(fā)送出去。前兩幀被數(shù)據(jù)填滿后，只剩下設(shè)備 1有數(shù)據(jù)傳輸了，此時(shí)復(fù)用器取出設(shè)備 1的字符 A，然后掃描其他的輸入線路，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)。于是復(fù)用器將只填充了兩個(gè)時(shí)間片的幀發(fā)送出去。對(duì)于最初的 3幀，輸入信號(hào)對(duì)稱(chēng)分布在所有的通信設(shè)備上。復(fù)用器先取出設(shè)備 1中字符 A和設(shè)備 3的字符 C，然后掃描剩下的輸入線路，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)，于是又回到了設(shè)備 1中取出最后一個(gè)字符 C。此情況如果采用同步TDM技術(shù)，將需要發(fā)送 5個(gè)數(shù)據(jù)幀，每幀 5個(gè)時(shí)間片，總計(jì) 25個(gè)時(shí)間片。圖 的 STDM方式，沒(méi)有一個(gè)時(shí)間片是空閑的，在整個(gè)傳輸時(shí)間內(nèi)，使用了鏈路的整個(gè)容量。該情況下有 4條輸入線路發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，第 1幀有設(shè)備 設(shè)備 3和設(shè)備 4的數(shù)據(jù)，沒(méi)有設(shè)備 5的數(shù)據(jù)。此時(shí)，第一輪掃描結(jié)束，然后回到線路頂端的設(shè)備 1中的數(shù)據(jù)開(kāi)始第二輪掃描任務(wù)。 ? ? 在此情況下，數(shù)據(jù)幀類(lèi)似第三種情況的方法進(jìn)行填充。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? （ CDMA） ? 碼分多路復(fù)用概念 ? 碼分多路復(fù)用（ CDMA）是另一種共享信道的方法，是一種全新的技術(shù)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。碼分復(fù)用的信號(hào)在頻率、時(shí)間和空間上都可能重疊。在接收端則利用碼型的正交性，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，通過(guò)地址從混合復(fù)用的信號(hào)中選出相應(yīng)信號(hào)。它們的存在類(lèi)似于在信道中引入噪聲或干擾，通常稱(chēng)之為多址干擾。為了實(shí)現(xiàn)雙工通信，正向傳輸和反向傳輸各使用一個(gè)頻率，即通常所謂的頻分雙工。但 CDMA通信系統(tǒng)既不劃分頻道也不劃分時(shí)隙，無(wú)論傳送何種信息的信道都靠采用不同的碼型來(lái)區(qū)分，這樣的信道屬于邏輯信道。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? CDMA 系統(tǒng)特點(diǎn) ? ? （ 1）多用戶共享同一頻率。從理論上講，信道容量完全由信道特性決定，但實(shí)際的系統(tǒng)很難達(dá)到理想的情況，因而，不同的多址方式可能有不同 的信道容量。 ? （ 3）容量的軟件性。這和 FDMA和 TDMA系統(tǒng)中用戶數(shù)固定是不同的。 ? （ 5）數(shù)據(jù)傳輸速率高。它帶來(lái)最大好處是有較強(qiáng)的抗窄帶干擾能力，這使本系統(tǒng)和其他系統(tǒng)共用頻段成為可能，使有限的頻譜資源得到更充分的利用。 ? （ 2）“遠(yuǎn) 近”效應(yīng)。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? CDMA的應(yīng)用 ? CDMA最初用于軍事通信，因?yàn)樵撓到y(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類(lèi)似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。目前，面對(duì)全球范圍內(nèi)對(duì)移動(dòng)通信和個(gè)人通信日益增長(zhǎng)的需要， CDMA通信系統(tǒng)越來(lái)越顯示出獨(dú)有的優(yōu)越性。 CDMA是第三代移動(dòng)通信的主要體制，窄帶 CDMA能滿足語(yǔ)音和一般數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，而寬?CDMA可滿足多媒體通信的要求。當(dāng)前，在筆記本電腦、個(gè)人數(shù)字助理（ PDA）以及掌上電腦（ HPC）等具有移動(dòng)性通信的設(shè)備都采用 CDMA技術(shù)。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? ? 多路復(fù)用技術(shù)可以使多路信號(hào)通過(guò)單一的傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)，極大地提高了傳輸效率。 ? ? 不同的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)應(yīng)選擇不同的復(fù)用技術(shù)，頻分復(fù)用技術(shù)多用于模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，時(shí)分復(fù)用技術(shù)多用于數(shù)字通信系統(tǒng)。 ? TDM是在時(shí)間上區(qū)分同一通道上依次傳輸?shù)母髀沸盘?hào)，各信號(hào)在時(shí)域上是分開(kāi)的，而在頻域上是混疊的。 ? （ 2）從分路部分看， TDM信號(hào)的復(fù)用和分路都是采用數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，便于大規(guī)模集成，有利于小型化和降低成本。 ? ? （ 1） FDM的主要優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)效率高，充分利用了傳輸媒介的帶寬。而 TDM系統(tǒng)中各路間串音比 FDM要小。 ? ? （ 1）低速設(shè)備較少時(shí)，頻分復(fù)用設(shè)備比時(shí)分復(fù)用設(shè)備便宜。 ? （ 3）時(shí)分復(fù)用比頻分復(fù)用靈活，同一時(shí)分復(fù)用對(duì)不同速率的終端可任意組合復(fù)用。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? 時(shí)分復(fù)用與統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用的比較 ? ? 像時(shí)分復(fù)用一樣，統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用允許將許多低速的輸入線路復(fù)用到一條較高速的線路上。在統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中，如果有條輸入線路，幀內(nèi)至少有個(gè)固定的時(shí)間片，其中小于。但是，它的通信效率較低。實(shí)際統(tǒng)計(jì)表明，與時(shí)分復(fù)用器相連接的用戶終端設(shè)備連續(xù)地以最大速率發(fā)送數(shù)據(jù)的情況較少，所以用戶終端同時(shí)處于繁忙的情況更少，有很多用戶往往總是間斷地發(fā)送信息。 ? 與 TDM比，由于 STDM系統(tǒng)采取了動(dòng)態(tài)分配時(shí)間片的方法，因而具有較高的傳輸效率。一方面，由于數(shù)據(jù)到達(dá)復(fù)用器的速率可能會(huì)超過(guò)復(fù)用器把數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路的速率。另一方面，由于解復(fù)用器無(wú)法判斷時(shí)間片和輸出線路的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以每個(gè)時(shí)間片必須攜帶一個(gè)地址來(lái)告訴解復(fù)用器如何為其中的數(shù)據(jù)定向。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? ? 圖 TDM和 STDM做了對(duì)比。在使用傳統(tǒng) TDM時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)源都在 TDM幀中占有固定位置的時(shí)間片。第二幀只有數(shù)據(jù)源 D占有時(shí)間片；第三幀只有數(shù)據(jù)源 B和 C占有時(shí)間片。與此不同的是 STDM使用了動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙的方法，根據(jù)需要傳送數(shù)據(jù)的線路數(shù)目來(lái)確定時(shí)間片的數(shù)量。 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? 圖 TDM和 STDM的復(fù)用過(guò)程比較 TDM復(fù)用過(guò)程 幀 1 時(shí)分復(fù)用器 1 輸入端 2 3 4 A4 A1 3 2 1 幀 2 幀 4 B4 B3 A1 3 2 1 C3 C1 3 2 1 D2 D2 2 1 C1 A1 A1 3 2 1 B4A4 C3 B3 幀 3 STDM復(fù)用過(guò)程 幀 1 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用器 1 2 3 4 A4 A1 3 2 1 幀 2 幀 4 B4 B3 A1 3 2 1 C3 C1 3 2 1 D2 D2 C1 A1 C3B3 幀 3 C1 A1 第六章多路復(fù)用技術(shù) ? 習(xí)題 ? ？ ? 。 ? 。 ? ？ ? 。
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