java多路復用器原理,java多路復用器原理圖

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什麼是多路解復用?

數據通信系統或計算機網絡系統中,傳輸媒體的帶寬或容量往往超過傳輸單一信號的需求,為了有效地利用通信線路,希望一個信道同時傳輸多路信號,這就是所謂的多路復用技術(MultiplexiI1g)。採用多路復用技術能把多個信號組合起來在一條物理信道上進行傳輸,在遠距離傳輸時可大大節省電纜的安裝和維護費用。頻分多路復用FDM (Frequency Division Multiplexing)和時分多路復用TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是兩種最常用的多路復用技術。

舉個例最簡單的例子:

從A地到B地

坐公交2塊。打車要20塊

為什麼坐公交便宜呢

這裡所講的就是「多路復用」的原理。

頻分復用 (FDM) 頻分復用按頻譜劃分信道,多路基帶信號被調製在不同的頻譜上。因此它們在頻譜上不會重疊,即在頻率上正交,但在時間上是重疊的,可以同時在一個信道內傳輸。在頻分復用系統中,發送端的各路信號m1(t),m2(t),…,mn(t)經各自的低通濾波器分別對各路載波f1(t),f2(t),…,fn(t)進行調製,再由各路帶通濾波器濾出相應的邊帶(載波電話通常採用單邊帶調製),相加後便形成頻分多路信號。在接收端,各路的帶通濾波器將各路信號分開,並分別與各路的載波f1(t),f2(t),…,fn(t)相乘,實現相干解調,便可恢復各路信號,實現頻分多路通信。為了構造大容量的頻分復用設備,現代大容量載波系列的頻譜是按模塊結構由各種基礎群組合而成。根據國際電報電話諮詢委員會(CCITT)建議,基礎群分為前群、基群、超群和主群。①前群,又稱3路群。它由3個話路經變頻後組成。各話路變頻的載頻分別為12,16,20千赫。取上邊帶,得到頻譜為12~24千赫的前群信號。②基群,又稱12路群。它由4個前群經變頻後組成。各前群變頻的載頻分別為84,96,108,120千赫。取下邊帶,得到頻譜為 60~108千赫的基群信號。基群也可由12個話路經一次變頻後組成。③超群,又稱60路群。它由5個基群經變頻後組成。各基群變頻的載頻分別為420,468,516,564,612千赫。取下邊帶,得到頻譜為312~552千赫的超群信號。④主群,又稱300路群。它由5個超群經變頻後組成。各超群變頻的載頻分別為1364,1612,1860,2108,2356千赫。取下邊帶,得到頻譜為812~2044千赫的主群信號。3個主群可組成 900路的超主群。4個超主群可組成3600路的巨群。頻分復用的優點是信道復用率高,允許復用路數多,分路也很方便。因此,頻分復用已成為現代模擬通信中最主要的一種復用方式,在模擬式遙測、有線通信、微波接力通信和衛星通信中得到廣泛應用。

編輯詞條時分多路復用

若媒體能達到的位傳輸速率超過傳輸數據所需的數據傳輸速率,則可採用時分多路復用TDM技術,也即將一條物理信道按時間分成若干個時間片輪流地分配給多個信號使用。每一時間片由復用的一個信號佔用,而不像FDM那樣,同一時間同時發送多路信號。這樣,利用每個信號在時間上的交叉,就可以在一條物理信道上傳輸多個數字信號。這種交叉可以是位一級的,也可以是由位元組組成的塊或更大的信息組進行交叉。如圖2.12(b)中的多路復用器有8個輸入,每個輸入的數據速率假設為9.616ps,那麼一條容量達76.8kbps的線路就可容納8個信號源。該圖描述的時分多路復用四M方案,也稱同步(Synchronous)時分多路復用TDM,它的時間片是預先分配好的,而且是固定不變的,因此各種信號源的傳輸定時是同步的。與此相反,異步時分多路復用1DM允許動態地分配傳輸媒體的時間片。

時分多路復用TDM不僅僅局限於傳輸數字信號,也可以同時交叉傳輸模擬信號。另外,對於模擬信號,有時可以把時分多路復用和頻分多路復用技術結合起來使用。一個傳輸系統,可以頻分成許多條子通道,每條子通道再利用時分多路復用技術來細分。在寬帶局域網絡中可以使用這種混合技術。

使用多路復用技術能夠很好的解決信號的遠距離傳輸問題錯在哪裡

多路復用是為了提高信道利用率,通過幾種不同的方法將信道分為多個邏輯上的線路來傳輸信息,並不能夠解決信號遠距離傳輸的問題。

多路復用技術是把多個低速信道組合成一個高速信道的技術,它可以有效的提高數據鏈路的利用率,從而使得一條高速的主幹鏈路同時為多條低速的接入鏈路提供服務,也就是使得網絡幹線可以同時運載大量的語音和數據傳輸。

多路復用技術是為了充分利用傳輸媒體,人們研究了在一條物理線路上建立多個通信信道的技術。多路復用技術的實質是,將一個區域的多個用戶數據通過發送多路復用器進行彙集,然後將彙集後的數據通過一個物理線路進行傳送,接收多路復用器再對數據進行分離,分發到多個用戶。多路復用通常分為頻分多路復用、時分多路復用、波分多路復用、碼分多址和空分多址。

擴展資料

FDM、TDM、WDM、CDMA的基本原理

頻分多路復用的基本原理是在一條通信線路上設置多個信道,每路信道的信號以不同的載波頻率進行調製,各路信道的載波頻率互不重疊,這樣一條通信線路就可以同時傳輸多路信號。

時分多路復用是以信道傳輸時間作為分割對象,通過多個信道分配互不重疊的時間片的方法來實現,因此時分多路復用更適用於數字信號的傳輸。它又分為同步時分多路復用和統計時分多路復用。

波分多路復用是光的頻分多路復用,它是在光學系統中利用衍射光柵來實現多路不同頻率光波信號的合成與分解。

碼分多路復用也是一種共享信道的方法,每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行通信,但使用的是基於碼型的分割信道的方法,即每個用戶分配一個地址碼,各個碼型互不重又疊,通信各方之間不會相互干擾,且抗干擾能力強。碼分多路復用技術主要用於無線通信系統,特別是移動通信系統。

它不僅可以提高通信的話音質量和數據傳輸的可靠性以及減少干擾對通信的影響,而且增大了通信系統的容量。筆記本電腦或個人數字助理以及掌上電腦等移動性計算機的聯網通信就是使用了這種技術。

簡述多路復用技術

多路復用最常用的兩個設備是:一、多路復用器,在發送端根據約定規則把多個低帶寬信號複合成一個高帶寬信號;二、多路分配器,根據約定規則再把高帶寬信號分解為多個低帶寬信號。這兩種設備統稱為多路器(MUX)。

常見的多路復用技術包括頻分多路復用(FDM)、時分多路復用(TDM)、波分多路復用(WDM)和碼分多路復用(CDMA)其中時分多路復用又包括同步時分復用和統計時分復用。.

為什麼要採用多路復用技術?

一是通信工程中用於通信線路架設的費用相當高,需要充分利用通信線路的容量;而是網絡中傳輸介質的傳輸容量都會超過單一信道傳輸的通信量,為了充分利用傳輸介質的帶寬,需要在一條物理線路上建立多條通信信道。

FDM、TDM、WDM、CDMA的基本原理:

頻分多路復用的基本原理是在一條通信線路上設置多個信道,每路信道的信號以不同的載波頻率進行調製,各路信道的載波頻率互不重疊,這樣一條通信線路就可以同時傳輸多路信號。

時分多路復用是以信道傳輸時間作為分割對象,通過多個信道分配互不重疊的時間片的方法來實現,因此時分多路復用更適用於數字信號的傳輸。它又分為同步時分多路復用和統計時分多路復用。

波分多路復用是光的頻分多路復用,它是在光學系統中利用衍射光柵來實現多路不同頻率光波信號的合成與分解。

碼分多路復用也是一種共享信道的方法,每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行通信,但使用的是基於碼型的分割信道的方法,即每個用戶分配一個地址碼,各個碼型互不重又疊,通信各方之間不會相互干擾,且抗干攏能力強.碼分多路復用技術主要用於無線通信系統,特別是移動通信系統.它不僅可以提高通信的話音質量和數據傳輸的可靠性以及減少干擾對通信的影響,而且增大了通信系統的容量.筆記本電腦或個人數字助理(Personal Data Assistant, PDA) 以及掌上電腦(Handed Personal COmputer,HPC)等移動性計算機的聯網通信就是使用了這種技術。

多路復用技術的技術分類

頻分多路復用技術FDM(Frequency Division Multiplexing)。

頻分多路復用利用通信線路的可用帶寬超過了給定的帶寬這一優點。頻分多路復用的基本原理是:如果每路信號以不同的載波頻率進行調製,而且各個載波頻率是完全獨立的,即各個信道所佔用的頻帶不相互重疊,相鄰信道之間用「警戒頻帶」隔離,那麼每個信道就能獨立地傳輸一路信號。

頻分多路復用的主要特點是,信號被劃分成若干通道(頻道,波段),每個通道互不重疊,獨立進行數據傳遞。每個載波信號形成一個不重疊、相互隔離(不連續)的頻帶。接收端通過帶通濾波器來分離信號。頻分多路復用在無線電廣播和電視領域中的應用較多。ADSL也是一個典型的頻分多路復用。ADSL用頻分多路復用的方法,在PSTN使用雙絞線上劃分出三個頻段:0~4kHz用來傳送傳統的語音信號;20~50kHz用來傳送計算機上載的數據信息;150~500kHz或140~1100kHz用來傳送從服務器上下載的數據信息。 時分多路復用技術TDM(Time Division Multiplexing)

時分多路復用是以信道傳輸時間作為分割對象,通過為多個信道分配互不重疊的時間片段的方法來實現多路復用。時分多路復用將用於傳輸的時間劃分為若干個時間片段,每個用戶分得一個時間片。

時分多路復用通信,是各路信號在同一信道上佔有不同時間片進行通信。由抽樣理論可知,抽樣的一個重要作用,是將時間上連續的信號變成時間上的離散信號,其在信道上佔用時間的有限性,為多路信號沿同一信道傳輸提供條件。具體說就是把時間分成一些均勻的時間片,通過同步(固定分配)或統計(動態分配)的方式,將各路信號的傳輸時間配分在不同的時間片,以達到互相分開,互不干擾的目的。

至2011年9月,應用最廣泛的時分多路復用是貝爾系統的T1載波。T1載波是將24路音頻信道復用在一條通信線路上,每路音頻信號在送到多路復用器之前,要通過一個脈衝編碼調製編碼器,編碼器每秒抽樣8000次。24路信號的每一路,輪流將一個位元組插入到幀中,每個位元組的長度為8位,其中7位是數據位,1位用於信道控制。每幀由24×8=192位組成,附加1bit作為幀的開始標誌位,所以每幀共有193bit。由於發送一幀需要125ms,一秒鐘可以發送8000幀。因此T1載波數據傳輸速率為:

193bit×8000=1544000bps=1544Kbps=1.544Mbps 波分多路復用技術WDM(Wavelength Division Multiplexing)

波分復用用同一根光纖內傳輸多路不用波長的光信號,以提高單根光纖的傳輸能力。因為光通信的光源在光通信的「窗口」上只佔用了很窄的一部分,還有很大的範圍沒有利用。也可以這樣認為WDM是FDM應用於光纖信道的一個變例。如果讓不用波長的光信號在同一根光纖上傳輸而互不干擾,利用多個波長適當錯開的光源同時在一根光纖上傳送各自攜帶的信息,就可以增加所傳輸的信息容量。由於是用不同的波長傳送各自的信息,因此即使在同一根光纖上也不會相互干擾。在接收端轉換成電信號時,可以獨立地保持每個不同波長的光源所傳送的信息。這種方式就叫做「波分復用」。

如果將一系列載有信息的不同波長的光載波,在光領域內以1至幾百納米的波長間隔合在一起沿單根光纖傳輸,在接收器再一一定的方法,將各個不同波長的光載波分開。在光纖上的工作窗口上安排100個波長不同的光源,同時在一根光纖上傳送各自攜帶的信息,就能使光纖通信系統的容量提高100倍。 碼分多址技術CDMA(Code Division Multiple Access)

碼分多址是採用地址碼和時間、頻率共同區分信道的方式。CDMA的特徵是個每個用戶有特定的地址碼,而地址碼之間相互具有正交性,因此各用戶信息的發射信號在頻率、時間和空間上都可能重疊,從而使用有限的頻率資源得到利用。

CDMA是在擴頻技術上發展起來的無線通信技術,即將需要傳送的具有一定信號帶寬的信息數據,從一個帶寬遠大於信號帶寬的高速偽隨機碼進行調製,使原數據信號的帶寬被擴展,再經載波調製並發送出去。接收端也使用完全相同的偽隨機碼,對接受的帶寬信號作相關處理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實現信息通信。不同的移動台(或手機)可以使用同一個頻率,但是每個移動台(或手機)都被分配帶有一個獨特的「碼序列」,該序列碼與所有別的「序列碼」都不相同,因為是靠不同的「碼序列」來區分不同的移動台(或手機),所以各個用戶相互之間也沒有干擾從而達到了多路復用的目的。 空分多址技術SDMA(Space Division Multiple Access)

這種技術是將空間分割構成不同的信道,從而實現頻率的重複使用,達到信道增容的目的。舉例來說,在一個衛星上使用多個天線,各個天線的波束射向地球表面的不同區域地面上不同區域的地球站,他們在同一時間,即使用相同的頻率進行工作,它們之間也不會形成干擾。SDMA系統的處理程序如下:

1、系統將首先對來自所有天線中的信號進行快照或取樣,然後將其轉換成數字形式,並存儲在內存中。

2、計算機中的SDMA處理器將立即分析樣本,對無線環境進行評估,確認用戶、干擾源及所在的位置。

3、處理器對天線信號的組合方式進行計算,力爭最佳地恢復用戶的信號。藉助這種策略,每位用戶的信號接收質量將提高,而其他用戶的信號或干擾信號則會遭到屏蔽。

4、系統進行模擬計算,使天線陣列可以有選擇地向空間發送信號。再次在此基礎上,每位用戶的信號都可以通過單獨的通信信道空間-空間信道實現高效的傳輸。

5、在上述處理的基礎上,系統就能夠在每條空間信道上發送和接受信號,從而使這些信號稱為雙向信道。

利用上述流程,SDMA系統就能夠在一條普通信道上創建大量的頻分、時分或碼分雙向空間信道,沒一條信道扣可以完全活的整個陣列的增益和抗干擾功能。從理論上而言,帶m個單元的陣列能夠在每條普通行道上支持m條空間信道。但在實際應用中支持的信道數量將略低於這個數目,具體情況則取決於環境。由此可見,SDMA系統可使系統容量成倍增加,使得系統在有限的頻譜內可以支持更多的用戶,從而成倍的提高頻譜使用效率。

自2011年9月,近幾十年來,無線通信經歷了從模擬到數字,從固定到移動的重大變革。而就移動通信而言,為了更有效地利用有限的無線頻率資源,時分多址技術(TDMA)、頻分多址技術(FDMA)、碼分多址技術(CDMA)得到了廣泛的應用,並在此基礎上建立了GSM和CDMA(是區別於3G的窄帶CDMA)兩大主要的移動通信網絡。就技術而言,現有的這三種多址技術已經得到了充分的應用,頻譜的使用效率已經發揮到了極限。空分多址技術(SDMA)則突破了傳統的三維思維模式,在傳統的三維技術的基礎上,在第四維空間上極大地拓寬了頻譜的使用方式,使用移動用戶僅僅由於空間位置的不同而復用同一個傳統的物理信道稱為可能,並將移動通信技術引入了一個更為嶄新的領域。

多路復用技術包含哪三個過程?

多路復用技術分為以下四種:

1、頻分多路復用,特點是把電路或空間的頻帶資源分為多個頻段,並將其分配給多個用戶,每個用戶終端的數據通過分配給它的子通路傳輸。主要用於電話和電纜電視系統。

2、時分多路復用,特點是按傳輸的時間進行分割,將不同信號在不同時間內傳送。又包含兩種方式:同步時分復用和異步時分復用。

3、波分多路復用,特點是對於光的頻分復用。做到用一根光纖來同時傳輸與多個頻率很接近的光波信號。

4、碼分多路復用,特點是每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行通信,是一種共享信道的方法。通信各方面之間不會相互干擾,且抗干擾能力強。

特點是每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行通信,是一種共享信道的方法。通信各方面之間不會相互干擾,且抗干擾能力強。

拓展資料:

一、多路復用技術:

多路復用技術是把多個低速信道組合成一個高速信道的技術,它可以有效的提高數據鏈路的利用率,從而使得一條高速的主幹鏈路同時為多條低速的接入鏈路提供服務,也就是使得網絡幹線可以同時運載大量的語音和數據傳輸。多路復用技術是為了充分利用傳輸媒體,人們研究了在一條物理線路上建立多個通信信道的技術。

多路復用技術的實質是,將一個區域的多個用戶數據通過發送多路復用器進行彙集,然後將彙集後的數據通過一個物理線路進行傳送,接收多路復用器再對數據進行分離,分發到多個用戶。多路復用通常分為頻分多路復用、時分多路復用、波分多路復用、碼分多址和空分多址。

二、基本原理:

頻分多路復用的基本原理是在一條通信線路上設置多個信道,每路信道的信號以不同的載波頻率進行調製,各路信道的載波頻率互不重疊,這樣一條通信線路就可以同時傳輸多路信號。

時分多路復用是以信道傳輸時間作為分割對象,通過多個信道分配互不重疊的時間片的方法來實現,因此時分多路復用更適用於數字信號的傳輸。它又分為同步時分多路復用和統計時分多路復用。

波分多路復用是光的頻分多路復用,它是在光學系統中利用衍射光柵來實現多路不同頻率光波信號的合成與分解。

碼分多路復用也是一種共享信道的方法,每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行通信,但使用的是基於碼型的分割信道的方法,即每個用戶分配一個地址碼,各個碼型互不重又疊,通信各方之間不會相互干擾,且抗干擾能力強。碼分多路復用技術主要用於無線通信系統,特別是移動通信系統。

它不僅可以提高通信的話音質量和數據傳輸的可靠性以及減少干擾對通信的影響,而且增大了通信系統的容量。筆記本電腦或個人數字助理(Personal Data Assistant, PDA) 以及掌上電腦(Handed Personal COmputer,HPC)等移動性計算機的聯網通信就是使用了這種技術。

參考資料:百度百科多路復用技術

原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hk/n/185817.html

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