第六章 多路复用技术要点
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多路复用技术知识点_2023年学习资料
通道1-80-84-通道2-通道3-88-81-92-频率Hz-3003100-频率Hx〕-频带信号的传输
3.2.2时分多路复用技术TDM-时间-把时间帧分成若干时隙-和各路信号占有各自时-隙传输。-起始标志-T MA-频率-1-PCM-编码-解码-SA,标志识别-SA1-a
发、收双方的电子开关的起始位置和旋转速率-都必须一致，否则将会造成错收，这就是PCM-系统中的同步要求。、发两端的数码率或时钟频率相同叫位同步或称-比特同步，也可通俗的理解为两电子开关旋转速率-相同；-收、发两 的起始位置是每隔1帧长（即每旋转-周核对一次的，此称帧同步。这样才能保证正确-区分收到的哪8位码是属于同一 样值的，又是属-于哪一路的信号。
3.2.3码分多路复用CDMA-码分多路复用首先为-每个用户分配一个唯-时间-一的互为正交的地址-码，在信 传输前根-据地址码进行编码，-多个用户信号可同时-用同一个载波上传输-频率-在接收端进行正交解-码恢复信号
3.2.4波分多路复用-波分多路复用是指将各个具有不同传输-波长的光载波信号通过一根光纤传输，-以提高单个 纤的传输容量。-在光波分多路复用系统中，源端和目的-地端都采用某一特定波长传递信号。
1-3-7多路复用技术
3.2多路复用技术-￥为了提高线路利用率，使多个信号沿同-一信道传输而互不干扰的通信方式。
3.2.1频分多路复用技术FDM-时间-把可用的带宽划分成-若干频隙和各路信号-占有各自频隙传输。-M科DMA-频率-通滤波器-带通海詖器-带通浦波器-通清波器-相加器-分路器-俐-信道-长通沛波器-带通沛波器 通海波器-低通湾波器-牌-频分复用技术-h
￥频分多路复用是通过不同的频段区分-不同的信道-￥时分多路复用是通过不同的时隙区分-归纳思考-码分多路复用 通过不同的地址码区-分不同的信道；-￥波
6.8 多路复用技术
多路复用分类
按照频率的差别来分割信号的多路复用称为频分
多路复用(Frequency-Division Multiplex,FDM) 按照时间上的差别来分割信号的多路复用称为时 分多路复用(Time•ivision Multiplex,TDM） D 同步时分多路复用（同步） 统计时分多路复用（异步） 根据码字的不同来实现信号分割的多路复用称为 码分多路复用或码分多址(Code Division•ultiplex Address,CDMA） M
4.复用过程
①TDM:时间片固定(包括个数，与数据源的
对应） ，帧长度固定。 ②STDM: 帧长度可以是固定的也可以是不 固定的。
作 业
׀A׀ 例6.1 五个信源通过同步TDM复用在一起。 每个信源每秒产生 100个字符，每个字符为8 位。假设采用字符交错技术而且每帧需要一 个比特同步。帧速率是多少？复用线路上的 比特率是多少？并求出该系统的传输效率。
步比特，以便于解复用器识别后同步，从而精确地分离 各时间片。比特模式：101010…
一旦建立帧同步，接收器会继续监视帧定位比特， 如果监视中断，接收器必需再次进入同步模式的搜索。
（4）比特填充：同步不同传输速率的数据源，使得
不同数据源间速率匹配（近似呈整数倍关系），主要是 通过复用器在设备的数据流中插入附加的比特。
按照频率的差别来分割信号的多路复用称为频分多路复用frequencydivisionmultiplexfdm按照时间上的差别来分割信号的多路复用称为时分多路复用time?divisionmultiplextdm同步时分多路复用同步统计时分多路复用异步根据码字的不同来实现信号分割的多路复用称为码分多路复用或码分多址codedivision?multiplexaddresscdmafdmfdm是根据频率参量的差别来分割信号的
多路复用技术
信号复合
¶ Â à · ´ Ó · Ã Æ ÷ ß Ë · Ù Í ¨Ð Å Ï ß Â ·
信号分离
¶ Â à · ´ Ó · Ã Æ ÷
多路复用技术的分类：
◇ 频分多路复用FDMA ◇ 时分多路复用TDMA ◇ 波分多路复用WDMA
◇ 码分多路复用CDMA
1 频分多路复用（FDMA）
定义：是将具有一定带宽的信道分割成若干个有较小频带的子信 道，每个子信道传输一路信号，即供一个用户使用，这就是频分 多路复用。 特点： （1）在一条通信线路上设计有多路通信信道;
¦ ¸ Ê Â
¸Ï â Ë1 IJ µ ¨Æ × âÏ ¸ Ë1 ¨³ ² ¤ ¸Ï â Ë2 IJ µ ¨Æ × âÏ ¸ Ë2 ¨³ ² ¤
²í ¸ ϸ âÏ Ë Ä² µ ¨Æ × ¦ ¸ Ê Â ¨³ ² ¤ âÏ ¸ Ë3 ¦ ¸ Ê Â
¸Ï â Ë3 IJ µ ¨Æ ×
¨³ ² ¤ ¸Ï â Ë4 IJ µ ¨Æ ×
填空题
1、数据交换方式基本上分为三种 电路交换 、报文交 换和分组交换 。 2、分组交换有两种方式：数据报方式和虚电路方式。 3、用电路交换技术完成的数据传输要经历电路建立 阶段 、 数据传输阶段和拆除电路连接阶段 。 4、在计算机的通信子网中，其操作方式有两种，它 们是面向连接的电路交换方式和虚电路方式和无连接 的报文交换方式和数据报交换方式。 5、在数据报服务方式中，网络节点要为每个数据报/ 分组选择路由，在虚电路服务方式中，网络节点只在 连接建立时选择路由。
异步时分复用技术又被称为统计时分复用或智能时分复 用（ITDM）技术，它能动态地按需分配时隙，时间片位 置与信号源没有固定的对应关系
时分多路复用常用于传输数字信号。 但是也不局限于传输数字信号，模拟信号也 可 以同时交叉传输。另外，对于模拟信号， 时分多路复用和频分多路复用结合起来使用 也是可能的。一个传输系统可以频分许多条 通道，每条通道再用时分多路复用来细分。
第六章 多路复用技术
莆田学院网络教研室
DMT每个信道分配的比特
DTM Bits Per Channel Allocation
莆田学院网络教研室
离散多音频技术 Discrete Multitone Technique
P164图9.10
莆田学院网络教研室
6.2 波分复用 Wavelength-division Multiplexing
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TDM帧 TDM Frames
莆田学院网络教研室
同步时分复用
Synchronous Time-division Multiplexing
P110 图 6.13 莆田学院网络教研室
TDM：数字复用技术 TDM: Digital Multiplexing Technique Note
频分复用示意图
Frequency Division Multiplexing Diagram
P106 图6.3
频分复用：“齐头并进”型复 用
莆田学院网络教研室
FDM：模拟复用技术 FDM: Analog Multiplexing Technique Note
频分复用是一种模拟多路复用技术，用于将 多路模拟信号合成为一路复合信号。 FDM is an analog multiplexing technique that combines analog signals.
莆田学院网络教研室
ADSL信道设置
ADSL Channel Configuration
参见 P165 图9.11
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离散多音频(DMT)技术
Discrete Multitone
在不同频率使用多个载波信号 每路信道上发送一些比特 将有效传输频带划分成多个4 kHz的子信道 先发送测试信号判断各子信道的信噪比，按其优劣 为传输质量好的信道多分配一些比特，反之少分配 一些。 256 个下行流子信道 (每个4 kHz子信道可承载60 kbps) 理论可达15.36 Mbps 受传输损伤影响实际可达1.5 Mbps to 9 Mbps
DMT每个信道分配的比特
DTM Bits Per Channel Allocation
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离散多音频技术 Discrete Multitone Technique
P164图9.10
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6.2 波分复用 Wavelength-division Multiplexing
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TDM帧 TDM Frames
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同步时分复用
Synchronous Time-division Multiplexing
P110 图 6.13 莆田学院网络教研室
TDM：数字复用技术 TDM: Digital Multiplexing Technique Note
频分复用示意图
Frequency Division Multiplexing Diagram
P106 图6.3
频分复用：“齐头并进”型复 用
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FDM：模拟复用技术 FDM: Analog Multiplexing Technique Note
频分复用是一种模拟多路复用技术，用于将 多路模拟信号合成为一路复合信号。 FDM is an analog multiplexing technique that combines analog signals.
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ADSL信道设置
ADSL Channel Configuration
参见 P165 图9.11
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离散多音频(DMT)技术
Discrete Multitone
在不同频率使用多个载波信号 每路信道上发送一些比特 将有效传输频带划分成多个4 kHz的子信道 先发送测试信号判断各子信道的信噪比，按其优劣 为传输质量好的信道多分配一些比特，反之少分配 一些。 256 个下行流子信道 (每个4 kHz子信道可承载60 kbps) 理论可达15.36 Mbps 受传输损伤影响实际可达1.5 Mbps to 9 Mbps
多路复用技术完整ppt课件
传输时延与抖动
传输时延
指信号从发送端传输到接收端所需的 时间，通常以毫秒（ms）为单位。传 输时延与信号传播速度、传输距离和 信道带宽等因素有关。
抖动
指信号在传输过程中产生的时间不确 定性，通常以微秒（μs）为单位。抖 动会导致信号在接收端产生时间上的 偏移，影响通信系统的性能。
04
多路复用技术应用实例
看。
数字电视多路复用
数字电视采用时分多路复用技术 ，将音频、视频、数据等多种信 息复用到同一数字信号中进行传 输，提高信号传输效率和节目质
量。
05
多路复用技术性能评估与 优化
性能评估指标及方法
吞吐量
衡量系统处理能力的关 键指标，表示单位时间 内成功传输的数据量。
时延
数据从发送端到接收端 所需的时间，反映系统
多路复用技术完整 ppt课件
演讲人： 日期：
contents
目录
• 多路复用技术概述 • 多路复用技术分类 • 多路复用技术关键参数 • 多路复用技术应用实例 • 多路复用技术性能评估与优化 • 多路复用技术发展趋势与挑战
01
多路复用技术概述
定义与基本原理
定义
多路复用技术是一种将多个信号 组合在一条物理信道上进行传输 的技术，接收端再将复合信号分 离出来。
缺点
设备生产比较复杂，会因滤波器件特 性不够理想和信道内存在非线性而产 生路间干扰。
信道复用率高，允许复用的路数多， 同时它的分频方便。
时分多路复用
原理
将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用 的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。
优点
传输的是数字信号，差错可控；安全性高。
通信系统中的多路复用技术介绍
通信系统中的多路复用技术介绍多路复用技术指的是在通信系统中，通过将多个信号合并在一个信道中传输，以提高通信信道的利用率和传输效率的一种技术。
它可以将不同用户的信号同时传输在同一个信道中，从而实现多个用户同时进行通信。
下面将详细介绍多路复用技术的原理和步骤。
一、多路复用技术的原理1. 频分多路复用（FDM）：将传输信道频带划分为若干个不重叠的子信道，每个子信道用于传输一个用户的信号。
通过控制每个子信道的带宽，可以使不同用户之间的信号不会相互干扰。
2. 时分多路复用（TDM）：将传输信道的时间分成若干个时隙，每个时隙用于传输一个用户的信号。
用户的信号在不同的时隙进行传输，通过控制每个用户的传输速率，可以实现多用户同时传输。
3. 统计多路复用（SDM）：根据用户的传输需求和信道的使用情况，动态地分配信道资源。
当用户的传输需求较小或者其他用户没有传输时，可以将信道资源分配给其他用户使用。
二、多路复用技术的步骤1. 信号接入：将不同用户产生的信号接入到通信系统中。
用户的信号可以通过不同的方式接入，如数字化后通过信号结构器输入、模拟信号通过模数转换器转换为数字信号后输入等。
2. 信号编码：对每个用户的信号进行编码。
编码可以使得不同用户的信号在传输过程中相互独立，不会相互干扰。
常见的编码方式有频分编码、时分编码等。
3. 多路复用：将各个用户的信号按照多路复用技术的原理进行合并。
例如，对于频分多路复用技术，可以将每个用户的信号经过调制后分配到不同的频带中；对于时分多路复用技术，可以将每个用户的信号按照时间顺序分配到不同的时隙中。
4. 信号传输：将多路复用后的信号通过信道传输。
传输过程中需要保持信号的完整性和准确性，避免信号受到干扰或衰减。
5. 信号分解：在接收端，将传输的信号进行分解，分离出各个用户的信号。
分解可以使用与多路复用技术相对应的解复用技术，如频分解复用、时分解复用等。
6. 信号解码：对分离出的每个用户的信号进行解码。
计算机网络课件第六讲26多路复用技术
多
路 输
•••
入
多 子子
子多
路 信信
信路
复 用
道道
道
A B ••• N
复 用
•••
多 路 输 出
器
tA tB
tN
器
2020/9/28
1.同步时分多路复用
SDTDMA: Synchronous TDMA
t5 t4 t3 t2
信源A tA1 A A A A
第 5
多帧
信源B
B
BB 路
A
信源C
复 CCC 用
G G 1101111110010101010010001010010110
第6讲
G G 0 0 11011110000010110
11011110000010110
MM
001001011011
数 MM 据
0001011111 N N
101011101100011100
通
N N
101011100 101011100
路 信信
信路
复 用
道道
道
A B ••• N
复 用
•••
多 路 输 出
器
CA CB
CN 器
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2.6.4 波分复用技术 WDMA:Wavelength Division Multiplexing Access
对于一条通信线路，设计多路通信信道，每路 信道以不同的波段进行分配，这条线路就可以同时 独立的传输多路信号。
多路：多条互不相干的信号通道 复用：合在一起使用
多路复用技术
2020/9/28
多路复用：在一条信道上建立多条物理信道
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_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。
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TDM 帧
时间
2018年10月
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时分复用
频率 在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
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帧
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频率 在 TDM 帧中的 位置不变
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Theorem）。因为抽样定理使得时间上离散的抽样脉冲值 代替基带信号成为可能。
抽样定理：一个频带限制在（0,fmax）内的时间连续信
号m(t),如果以不低于2fmax的速率进行抽样，则m(t)可由 抽样值完全确定。即： 若fs>=2fmax （ fs代表采样频率 fmax为最高频率） 则理论上就有一种方法能用采样后的离散信号完全无 失真地恢复原来的信号
信道输出的多路复合信号是：
f ( x)
X
k 1
n
k (t )
所以，只要将各路信号与复合信号的乘积进行积分运算， 即可实现正交信号的分割。 复用技术包括复合、传输和分离三个过程。信号的正交化 设计。
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6.1 频分多路复用（FDM-------frequency division mutiplexing）
n 0,1,2, ,
( t0，t0 +T )
2、指数函数集:
e
j nt
n 0,1,2,,
( t0，t0 +T ) ( - ， )
2, , 3、抽样函数集: Sa[ (t- nT)] n 0,1, T
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信号的正交性
数据速率的信道。
优点：多路低速数字信号可共享一条传输线路资源。 缺点：时隙是预先分配的，且是固定的，每个用户独占时隙， 时隙的利用率较低，线路的传输能力不能充分利用。
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时分复用
频率 在 TDM 帧中的位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
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6.2 时分多路复用（TDM------time division mutiplexing ）
固定时隙分配方式，一条物理信道按时间分成若干个时间片， 轮流地分配给多个信号，时间上不重叠。每一时间片由复用的一 个信号占有，在一条物理信道上传输多个数字信号。 通过时分多路复用技术，多路低速数字信号可复用到一条高
缺点：给每个用户预分配好子频带，各用户独占子频带，
使得线路的传输能力不能充分利用。
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频分复用
频率 频率 5
频率 4
频率 3 频率 2
频率 1
时间
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6.1 频分多路复用（FDM）
频分多路复用示意图
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6.1 频分多路复用（FDM）
考虑到大容量载波电话在传输中合群、分群的方 便，现在对多路载波电路已经形成一套标准的等 级。有基群、超群和主群等。主要针对其频带划 分和信道容量。
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6.2 时分多路复用（TDM------time division mutiplexing ）
FDM：以频率作为分割信号的参量；采用模拟技术， 对计算机通信不太合适。 TDM：以时间作为分割信号的参量；即信号在时间 位置上分开但它们能占用的频带是重叠的。当传 输信道所能达到的数据传输速率超过了传输信号 所需的数据传输速率时即可采用TDM.
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频率 在 TDM 帧中的 位置不变
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6.2 时分多路复用（TDM）
时分多路复用示意图
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6.2 时分多路复用（TDM）
TDM基本原理：其理论基础是基于抽样定理（Sampling
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6.2 时分多路复用（TDM）
关键问题：
收发双方的同步 复用器中的电子开关是关键部件 通信双方是按照预先指定的时间进行数据传输的而且 这种时间关系是固定不变的 某一时刻而言，信道上仅传送一对设备之间的信号而 不是多路复用信号 某一时间段而言，信道上传送多路复用信号
TDM工作特点：
第六章
多路复用技术
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本章内容简介
多路复用技术可使多路信号在一个信道上进行传输。 频分多路复用 时分多路复用
同步时分多路复用 统计时分多路复用
码分多路复用 波分多路复用 数字复接技术与PDH SDH
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多路复用概述
多路复用是指在一条物理信道上，同时传输多路信号而不 相互干扰，且这些信号符合信号分割的技术原理。 信号分割是多路复用的基础。信号分割依据信号之间的差 别，如频率、时间或者码型结构。 信号分割原理表明：对在线性信道上传输的多路复用信号 实现有效分割的充分必要条件是相互线性无关。但是为了 降低设备的复杂性，在实际应用中要求各路信号相互正交。
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6.2 时分多路复用（TDM）
帧：TDM传送信号时，将通信时间分成一定长度的 帧。每一帧又被分成若干时间片。即一帧由若干 个时间片组成。
帧中的每个时间片是预先分配给某个数据源的，且这 种关系固定不变。不论有无数据需要发送，所有数据 源的时间片都会被占有；
在具有N路输入系统中，每个帧至少含有N个时间 片。
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信号的正交性
假定有两个信号若f1(t) 和f2(t)，如果在区间 ( t1 ，t2)上满足:
1 X i (t ) X j (t )dt a 0
b
i j i j
则称f1(t) 和f2(t)互为正交。
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常用正交函数集
1、三角交函数集:
cos(nt), sin(nt)
线路的通频带分成多个子频带，分别分配给用户形成数据 传输子通路，用户数据通过分配的子通路传输，当该用户没有数
据传输时，别的用户不能使用，此通路保持空闲状态。
FDM主要适用于传输模拟信号的频分制信道，主要用于电话、 电报和电缆电视（CATV）。在数据通信中，需和调制解调技术结 合使用。 优点：多个用户共享一条传输线路资源。