第9章 多路9复用和多址技术
- 格式:pdf
- 大小:86.13 KB
- 文档页数:3
第九章 多路复用和多址技术9. 1 频分复用(FDM )将若干路独立的信号在同一信道中传输的技术称为复用技术,最常用的是频分复用(FDM)和时分复用(TDM)。
FDM 是在频域上对信道进行分割,而TDM 则是在时域上对信道进行分割。
FDM 系统的发端用相加器将各路已调信号复接在一起,在收端则用中心频率不同的带通滤波器将各路信号进行分接处理。
频分复用原理图如下所示。
A点B点复接分接f c1f cn保护频带信道带宽信号带宽:f :F :B ∆∆fB Fn max ∆+∆=9.2 时分复用和多路数字电话系统一、 时分复用(TDM )原理时分复用基本原理是:将传输时间分割为若干个互不重叠的时隙,各个信号按照一定的顺序占用各自的时隙。
在发端,按照这一顺序将各个信号进行复接;在收端,按照这一顺序再将各个信号进行分接。
TDM 的优点如下:① 分接器和复接器都是数字电路,易于实现; ② 不会因为传输系统不理想而引起串话。
设各个信源都为模拟信源,则时分复用通信系统原理如下图所示m 1m n 1(t)n (t)...D(t)结合PCM 编译码实验来说明有关基本概念 1VF x I :音频信号 FS x :抽样信号8kHz BCLK x :发位时钟信号64kHz ~ 2048kHzx xFS x 对输入信号抽样,在BLCK x 8个脉冲作用下对抽样值进行编码,得到8位PCM 信号。
BCLK x 频率增大,每组8bit 数据占有时间减少,两组数据之间空余时间增加。
R :译码器输入PCM 信号 R :路同步信号8 kHz R :收位同步信号64kHz ~ 2048kHz R O :译码输出音频模拟信号工程上,BCLK R 和FS R 都需从接收到的PCM 码流中提取,为了得到FS R 信号,在发端必须将帧同步码与PCM 数据复接在一起。
TP3507中包含有编码器和译码器。
设帧同步码为8位,当BCLK 为128kHz 时,传输一路数字话音的PCM 信号帧结构为:3、 P CM 编译码实验方框图各编码器的时钟完全相同,故PCMA 、PCMB 的速率完全相同;复接器输入端各信号速率完全相同。
多路复用技术_计算机网络技术_多路复用技术——计算机网络技术的关键支撑在当今数字化的时代,计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是浏览网页、观看视频、进行在线游戏,还是企业的远程办公和数据传输,都离不开高效稳定的网络支持。
而在计算机网络技术中,多路复用技术扮演着至关重要的角色,它就像是一位高效的调度员,能够充分利用有限的网络资源,实现数据的快速、准确传输。
那么,什么是多路复用技术呢?简单来说,多路复用技术是一种将多个信号或数据流合并到一个单一的通信信道上进行传输,然后在接收端再将它们分离出来的技术。
想象一下,有许多辆车(信号或数据流)都想要通过一条狭窄的道路(通信信道),如果没有合理的调度,必然会导致交通拥堵。
而多路复用技术就是那个聪明的交通警察,它能安排好这些车辆的通行顺序,使得道路资源得到充分利用,交通得以顺畅进行。
多路复用技术主要有以下几种常见的类型:时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)、波分多路复用(WDM)和码分多址(CDMA)。
时分多路复用是按照时间片来分配信道资源的。
就好比把一天的时间分成很多个小时段,每个小时段分配给不同的任务。
在 TDM 中,将通信信道的传输时间划分成若干个固定长度的时隙,每个时隙分配给一个信号源。
例如,在一个电话通信系统中,如果有 8 个用户需要通话,那么系统会将每个用户的通话时间分成 8 个等长的时隙,每个用户在自己的时隙内进行通话,轮流使用信道,从而实现多个用户共享同一信道的目的。
频分多路复用则是根据频率来划分信道资源的。
我们可以把它想象成一个广播电台,不同的电台使用不同的频率进行广播,听众可以通过调谐到不同的频率来收听自己喜欢的节目。
在 FDM 中,通信信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段,每个频段分配给一个信号源。
每个信号源使用自己分配到的频段进行传输,从而在同一信道上实现多个信号的同时传输。
波分多路复用是在光纤通信中常用的技术。
复用技术与多址技术的区别
复用技术与多址技术的区别
多址技术:
1、目的是用来区分不同用户的一种技术。
2、为了让用户的地址之间互不干扰,地址之间必须满足相互正交;
3、分类:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)、正交频分多址(OFDMA)等复用技术:
1、目的是让多个信息源共同使用同一个物理资源(比如一条物理通道),并且互不干扰;
2、这里的复用是指“多个共同使用”的意思;
3、分类:频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、空分复用(SDM);
多址与复用的关系:
1、通信要做的工作也很容易理解,就是让多个信息源发出的信号在同一物理or逻辑信道上不要发生冲突,和平共处,共同分享信道资源,并安全到达目的地;
2、多址的“址”在移动通信中是指用户临时占用的信道,多址就是要给用户动态分配一种地址资源——信道,当然这种分配只是临时的;
3、多址和复用的区别还在于,多址技术是要根据不同的“址”来区分用户;复用是要给用户一个很好的利用资源的方式。
一句话“复用针对资源,多址针对用户”
4、另外,多址需要用复用来实现。
eg:TDMA中,不同的用户,只有复用了不同的时域资源,才能通过不同的“时隙”来区分不同的用户,而这里的“时隙”也就是用户的“址”。
多路复用技术和多址接入技术的异同示例文章篇一:《多路复用技术和多址接入技术的异同》嗨,大家好!今天咱们来聊聊特别有趣的两个技术,就是多路复用技术和多址接入技术。
这俩技术就像两个超级英雄,都在通信这个大舞台上有着很厉害的表现呢。
先来说说多路复用技术吧。
我就把它想象成住在公寓里的情况。
咱们住在公寓里,一套房子里有好几个房间,就像通信里的不同信道。
多路复用技术呢,就像是公寓管理员特别聪明的安排。
比如说,管理员发现有很多住户都要用水,但是只有一根水管,那怎么办呢?他就想了个办法,按照时间来分配,这家先用一会儿水,然后那家再用,这就有点像时分多路复用。
或者呢,他把水管分成好几股小水流,每股水流给一家,这就类似频分多路复用啦。
我再给你详细说说时分多路复用。
这就好比是几个小朋友在轮流玩一个特别好玩的玩具。
大家都很想玩,但是玩具只有一个呀。
那就一个小朋友玩一小会儿,时间一到,下一个小朋友玩。
在通信里呢,不同的信号就是那些小朋友,信道就是那个玩具。
这样就能让好多信号都能在同一个信道里传输啦,是不是很神奇呢?频分多路复用呢,就像是把一块大蛋糕分成好多小块。
每个小块就是不同频率的频段,不同的信号就在自己的那块小频段里传输,就像每个小朋友吃自己那小块蛋糕一样,互不干扰。
还有波分多路复用呢,这个更酷。
想象一下,有好多不同颜色的小光精灵,它们要一起通过一条神奇的光通道。
每个颜色的光精灵就代表一个信号,这个通道就像一个超级大的彩虹滑梯。
不同颜色的光精灵按照自己的颜色,也就是不同的波长,一起在这个滑梯上欢快地跑着,同时到达终点,也就是把信号都传输好啦。
那多址接入技术又是怎么回事呢?这呀,我觉得就像一群小动物要进自己的小窝。
每个小动物都有自己的家,也就是自己的地址。
在通信里,不同的用户就像那些小动物,他们都要通过一个网络,就像那个小动物居住的大院子。
比如说,码分多址接入。
这就像小动物们有自己独特的密码一样。
一个小动物喊出自己的密码,只有它自己的小窝会回应,其他小窝不会理它。
第九章多路复用和多址技术
思考题
9.1试问多路复用主要有哪3种方法?
9.2试述多路复用、多路复接和多址接入的异同点。
9.3试述频分复用的原理和优缺点。
9.4试问频分复用中一般采用哪种调制方式?
9.5试述时分复用的优点。
9.6试问国际电信联盟(ITU)为时分制多路电话系统制定了哪两种体系标准?
9.7试问我国采用哪种准同步数字体系(PDH)?此体系的路数等于多少?9.8试问在PDH中复接时的开销主要用于何处?
9.9试问在PDH中为什么需要进行码速调整?
9.10试述正码速调整的原理。
9.11试问在同步数字体系(SDH)中,各等级的传输速率分别等于多少?9.12何谓容器和虚容器?它们有何功能?
9.13试画出SDH的帧结构图。
9.14试写出码组正交的必要和充分条件。
9.15试问何谓超正交?
9.16试写出阿达玛矩阵递推公式。
9.17何谓正规阿达玛矩阵?
9.18试问对阿达玛矩阵的阶数有何限制?
9.19何谓沃尔什矩阵?试写出4阶的沃尔什矩阵。
9.20试问为什么称m序列为伪随机序列?
9.21试问m序列的长度取决于哪些条件?
9.22试述递推方程的物理意义。
9.23试述特征方程的物理意义。
9.24试述本原多项式必须满足的条件。
9.25试问m序列中“0”和“1”的数目有何关系?
9.26何谓游程?试问m序列中的游程有何规律?
9.27试问m序列的自相关性有何规律?
9.28试问频分多址技术有何优缺点?
9.29试问时分多址技术有何优缺点?
9.30试问纯ALOHA系统需要避免冲突的最小时间间隔是多少?
9.31试问S-ALOHA系统需要避免冲突的最小时间间隔是多少?
9.32何谓消息的总业务到达率?试问它的单位是什么?
9.33何谓归一化总业务量?试问它的取值范围是多少?它的单位是什么?9.34何谓归一化通过量?试问它的取值范围是多少?它的单位是什么?
9.35试问R-ALOHA系统有哪几种工作模式?
9.36试比较S-ALOHA系统和R-ALOHA系统的性能。
9.37试问在卫星通信系统中采用多路TDMA体制有何优缺点?
9.38试述CSMA/CD体制的基本原理。
9.39试画出以太网中采用的数据格式。
9.40试述以太网的多址接入步骤。
9.41 试问令牌环形网和以太网的结构主要有哪些区别?
9.42 试述令牌环形网的工作过程。
试比较令牌环形网和以太网的性能。
习题
9.1 设在一个纯ALOHA 系统中,分组长度20ms τ=,总业务到达率10/t pkt s λ=,试
求一个消息成功传输的概率。
9.2 若上题中的系统改为S-ALOHA 系统,试求这时消息成功传输的概率。
9.3 在上题的S-ALOHA 系统中,试求一个消息分组传输时和另一个分组碰撞的概率。
9.4 在一个通信系统中共有10个站,每个站的平均发送速率等于2分组/每秒,每个分组包含1350比特,系统的最大传输速率(容量)50R kb s =,试计算此系统的归一化通过量。
9.5 试问在3中ALOHA 系统(纯ALOHA 、S-ALOHA 和R-ALOHA )中,哪种ALOHA 系统能满足上题的归一化通过量要求。
9.6 在一个纯ALOHA 系统中,信道容量为64kb s ,每个站平均每10秒发送一个分组,即使前一分组尚且未发出(因碰撞留在缓存器中),后一分组也照常产生。
每个分组包含3000比特。
若各站发送的分组按泊松分布到达系统,试问该系统能容纳的最多站数。
9.7 一个纯ALOHA 系统中共有3个站,系统的容量为64kb s 。
3个站的平均发送速率分别为:7.5kb s ,10kb s 和20kb s 。
每个分组长100比特。
分组的到达服从泊松分布。
试求出此系统的归一化总业务量、归一化通过量、成功发送概率和分组成功到达率。
9.8 试证明纯ALOHA 系统的归一化通过量最大值为12e ,此最大值发生在归一化总业务
量等于0.5处。
9.9
设在一个S-ALOHA 系统中有6000个站,平均每个站每小时需要发送30次,每次发送占一个500s μ的时隙。
试计算该系统的归一化总业务量。
9.10 设在一个S-ALOHA 系统中每秒共发送120次,其中包括原始发送和重发。
每次发送
需占用一个12.5ms 的时隙。
试问:
(1)系统的归一化总业务量等于多少?
(2)每一次发送就成功的概率等于多少?
(3)在一次发送成功前,刚好有两次碰撞的概率等于多少?
9.11 设在一个S-ALOHA 系统中测量表明有20%的时隙是空闲的。
试问:
(1)该系统的归一化总业务量等于多少?
(2)该系统的归一化通过量等于多少?
(3)该系统有没有过载?
9.12 设一个令牌环形网中的令牌由10个码元组成,信号发送速率为10Mb s ,信号在电
缆上的传输速度是200m s μ。
试问使信号延迟1码元的电缆长度等于多少米?当网中只有3个站工作(其他站都关闭)时,需要的最小的电缆总长度为多少米?
9.13 设一条长度为10km 的同轴电缆上,接有1000个站,信号在电缆上传输速度为
200m s μ,信号发送速率为10Mb s ,分组长度为5000比特。
试问:
(1)若用纯ALOHA 系统,每个站的最大可能发送分组速率等于多少?
(2)若用CSMA/CD 系统,每个站的最大可能发送分组速率等于多少?
9.14 设有一个3级线性反馈移存器的特征方程为()23
1f x x x =++,试验证它为本原多项式。
9.15 设有一个4级线性反馈移存器的特征方程为()234
1f x x x x =+++,试证明此移存器产生的不是m 序列。
9.16 设有一个9级线性反馈移存器产生的m 序列,试写出其一个周期内不同长度游程的个
数。