信道復用技術(shù)與應用

到技創(chuàng )業(yè)信道復用技術(shù)與應用李向輝(湖南科技大學(xué)湖南湘潭411201)摘要信道復用技術(shù)廣泛地應用于各個(gè)通信領(lǐng)域和各類(lèi)通信線(xiàn)路上。它是充分利用通信信道頻帶資源提高通信效率、降低通信成本的有效手段。文章就信道復用技術(shù)的理論基礎和頻分復用、時(shí)分復用、碼分復用三類(lèi)信蘧復用技術(shù)的原理進(jìn)行了分析,并介紹了這些復用技術(shù)理論在衛星通信等方面的應用情況。關(guān)鍵詞信道復用技術(shù)頻分復用時(shí)分復用碼分復中圖分類(lèi)號TN914.5文獻標識碼A在數據通信中,如果一條通信線(xiàn)路只系,通過(guò)投影或點(diǎn)乘的方法把N個(gè)信號分能為一路信號所使用,那么其他用戶(hù)因為離出來(lái)。不能使用通信線(xiàn)路而不能得到服務(wù),造成早已廣泛使用的頻率分割和時(shí)間分較高的通信成本。信道復用技術(shù)的使用極割,在理想條件下都是正交分割的例子。但大地提高了信道的傳輸效率,取得了廣泛這里的投影實(shí)際上是用濾波器或門(mén)電路來(lái)應用。多路復用技術(shù)就是在發(fā)送端將多路實(shí)現,不在濾波器通帶內或不在門(mén)電路開(kāi)信號進(jìn)行組合,使得在一條通信線(xiàn)路上能門(mén)時(shí)間內采集到的信號輸出為零。這和正夠同時(shí)傳輸若干路信號,然后在一條專(zhuān)用附圖矢量坐標圖交投影的結果是相同的,即與點(diǎn)積運算中的物理信道上實(shí)現傳輸,接收端再將組合COS=0(相當于θ=90°)的結果相同。應當信號分離出來(lái)。本文主要從信道復用技術(shù)量A和B,只要取C在X軸及Y軸上的投指出,由于實(shí)際條件限制,理想的正交分割的基本原理及其應用方面作一些討論。影即可。這是因為A在Y軸上的投影是總是難以實(shí)現的,實(shí)際上都是近似正交分1信道復用技術(shù)的理論基礎零,而B(niǎo)在X軸上的投影也是零。這時(shí)稱(chēng)割,或者說(shuō)是“準正交分割”。由于分割的準A和B是相互正交。上圖中A矢量的長(cháng)度正交性,復用的各個(gè)信號之間總存在一定信道復用技術(shù)有兩個(gè)大的類(lèi)型:①射為a時(shí),用一組坐標值(a0)就能充分描述程度的互相干擾。隨著(zhù)復用信號個(gè)數的增頻信道復用技術(shù)稱(chēng)為多址通信;②群頻信矢量A。同理,矢量B的長(cháng)度為b,則描述加,這種干擾也將加大。當復用信號個(gè)數超道復用技術(shù),即多路通信。這兩類(lèi)通信的基矢量B的坐標值是(0,b)。近代數學(xué)把這種過(guò)一定界限時(shí),相互干擾將使各路信息的本原理是相同的,只是由于應用場(chǎng)合的不正交概念推廣到N維空間,也就是用N個(gè)傳輸變得不再可能同而各有其自身的特點(diǎn)。各個(gè)信號因為有坐標值代表一個(gè)N維矢量,仍可建立正交從20世紀40-50年代開(kāi)始,美蘇等國其共性而能在一個(gè)信道內進(jìn)行復合傳輸;概念。但這時(shí)其投影已無(wú)法用幾何制圖法就開(kāi)始大力研究、開(kāi)發(fā)使用信道復用通信還因為有其個(gè)性而又能從復合信號中各個(gè)來(lái)說(shuō)明,常用矢量的點(diǎn)積來(lái)表示。例如附圖技術(shù),到60~70年代,信道復用技術(shù)已在軍分離出來(lái)。因此,要使各信號能在一起復中,C對A的投影,就可用C·A=Cl·A事等多個(gè)領(lǐng)域的多種型式的通信線(xiàn)路上得用就要設法使各信號之間存在差別,這就COs來(lái)表示。若任何兩個(gè)N維矢量之間到應用。伴隨著(zhù)電子計算機科學(xué)技術(shù)以及要事先對信號進(jìn)行一些包裝性設計。的點(diǎn)積為零,則可稱(chēng)為互相正交網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的高速發(fā)展,信道復用技術(shù)已經(jīng)應當如何對信道輸入端的多路信號分取樣定理可知,在一個(gè)時(shí)間T內,任廣泛用于各類(lèi)信息傳輸網(wǎng)絡(luò )。信道復用技別進(jìn)行設計,才能在信道輸出端對多路信何限頻信號總可以用2FT個(gè)(F為信號的術(shù)的類(lèi)型和應用的方式比較多,本文從多號實(shí)現有效地分離還原呢?信號的線(xiàn)性分頻帶)樣點(diǎn)值來(lái)代表,也就是可以用一個(gè)路復用技術(shù)和多址通信兩個(gè)方面作一些介割理論指出:實(shí)現有效分離的充分與必要2FT維的矢量來(lái)代表。任何二個(gè)限頻信號紹條件是各個(gè)信號應互相線(xiàn)性無(wú)關(guān),也就是之間相互正交概念就完全可用上述的點(diǎn)積說(shuō)各個(gè)信號應互為正交,形成正交信號組。來(lái)表達,而合并后的相互正交信號組,也就2多路復用技術(shù)相互垂直的兩個(gè)矢量可稱(chēng)為相互正交。例可以用投影或點(diǎn)乘的方法分離出來(lái)。滿(mǎn)足多路復用技術(shù)主要包括頻分復用、時(shí)如,在平面上的兩個(gè)矢量A和B(見(jiàn)附圖)。上述正交條件的信號與分割,一般稱(chēng)為正分復用和碼分復用三種型式令A在X軸上,B在Y軸上,顯然它交分割。因此,為了使N個(gè)中國煤化工頻率分割是信號分割原們是互相正交。用平行四邊形法把它們合一個(gè)信道,則要在接收端設一t基本原理是使各個(gè)信號成為矢量C。那么要從矢量C反過(guò)來(lái)求矢接收的正交信號組相對應的eTHCNMHG不重選,在接收端通過(guò)作者簡(jiǎn)介:李向輝(1965-),男,湖南科技大學(xué)高級工程師,研究方向:工商管理收稿日期:2006-05-12I7方數據業(yè)月刊20060年第7期應用技術(shù)濾波器把這些信號分離出來(lái)。由于這些信或時(shí)間,而是信號的波形,即碼的結構。由星組織通信衛星公司、電信衛星公司、歐洲號的頻段在頻率軸上不重迭,我們就認為于各信號的頻譜或時(shí)間或二者都不再是互空間技術(shù)中心歐洲空間局等組織以及法它們形成了正交信號組。最典型的應用例不重迭,因此,信號的分割就不那么直觀(guān)。國、德國和加拿大等國都采用這種通信方子就是載波電話(huà)。載波電話(huà)中將每路音頻碼分多路復用技術(shù)是在發(fā)信端對各信號先式,并不斷加強對這方面技術(shù)的研發(fā)使用帶300-3400(Hz)對一定載波調制,取其分割進(jìn)行某種編碼變換,使變換以后的各碼分多址通信的特點(diǎn)是各站所發(fā)的信下邊帶組成60-108(kHa的12路標準群,路信號形成某種正交信號組,然后混合傳號往往同時(shí)占用整個(gè)轉發(fā)器的頻帶,而發(fā)稱(chēng)為基群,這就是12路載波電路。那么60輸。收端使收到的復合信號與參考正交信射的時(shí)間是任意的。所以,各個(gè)地面站所發(fā)路的載波電話(huà)是由5個(gè)12路的載波電話(huà)號組中每個(gè)信號分別作點(diǎn)積;由于兩個(gè)信射出的信號,在時(shí)間上和頻率上都可能會(huì )基群組成,而1800路的載波電話(huà)是由30號矢量相同時(shí)它們的點(diǎn)積等于1,兩個(gè)信相互重迭,信號的分割是靠它們在碼型(波個(gè)60路載波經(jīng)過(guò)頻譜搬移迭加而成。在頻號矢量相互正交時(shí)它們的點(diǎn)積等于零,利形)結構上的正交特性來(lái)區分的。因此,它分復用技術(shù)下,多個(gè)用戶(hù)可共享一個(gè)物理用收到的復合信號中所含各個(gè)信號的正交的技術(shù)依據就是信道碼分復用技術(shù)。對于通信信道,達到信道復用,提高信道傳輸效性,就可以從復合信號中分離出各個(gè)信號某一個(gè)地面站發(fā)出的信號,只有與之相匹率的作用。但模擬傳輸仍然是效率最低的來(lái)。從正交的定義可以得知符合正交條件配的接收機能夠檢測到它。這種多址通信絡(luò ),這主要體現在模擬信道每次只能一的正交系是很多的。如三角函數正交系、沃信號的基本調制方式是擴頻調制,即發(fā)射個(gè)用戶(hù)使用,使得帶寬得不到充分用。此爾什函數和正交多項式等。這三種正交系信號所占帶寬比基帶信息大幾十倍,甚至外,頻分復用信道大于通常需要的特定數都早已在實(shí)際技術(shù)中得到了應用。而且,碼上百倍,所以碼分多址又稱(chēng)頻譜展寬多址。字壓縮信道,且對于通信沉默過(guò)程來(lái)說(shuō),此分復用的具體方式繁多,無(wú)論在模擬或數因此,這種通信方式具有頻譜展寬系統很時(shí)的信道是浪費的。另外模擬信號對噪聲字信號傳輸方面都得到了廣泛的應用。多的優(yōu)點(diǎn),例如抗干擾能力強、保密性好較為敏感,白噪聲也不能被過(guò)濾出來(lái)解調信號的設備比較簡(jiǎn)單,通信的接續相(2)時(shí)分復用技術(shù)。時(shí)間分割的參量是3多址通信技術(shù)當靈活,只要用戶(hù)數不超過(guò)額定界限,任何信號占用的時(shí)間,如果能使復用的各信號多址通信技術(shù)就是通信網(wǎng)中各個(gè)通信個(gè)通信站的加入或退出都十分靈活方在時(shí)間上互不重迭,它們就形成了一組正臺站之間利用同一指定的射頻通信,進(jìn)行便,而且當通信用戶(hù)減少時(shí),通信質(zhì)量就會(huì )交信號。由于時(shí)間分割的參量互不重迭,因相互間的多邊通信。而多址通信的技術(shù)基自動(dòng)提高。它的缺點(diǎn)是數據傳輸速率不高,只要用一組相應的時(shí)間選通門(mén)就可以把礎就是上述信道復用技術(shù)?；蛘哒f(shuō)多址通不能充分利用賴(lài)帶;同時(shí)需要收發(fā)方之間它們分離出來(lái)。時(shí)分復用技術(shù)很適合用于信是信道復用技術(shù)的一個(gè)實(shí)例嚴格同步;此外,需對上行信號的功率進(jìn)行數字信息傳輸。我們知道,由于信道頻帶電多址通信方式特別適用于衛星通信的控制。路技術(shù)的限制,數字信號總有一定程度的需要。眾多衛星地面站利用衛星的同一個(gè)4結束語(yǔ)拖尾,即在窄脈沖過(guò)去之后,信道輸出端還信道進(jìn)行多邊通信。多址通信也即各地面在一些時(shí)間內有輸出,使前后輸出的脈沖站對衛星上同一個(gè)轉發(fā)器的復用方式。按數據信息在網(wǎng)絡(luò )通信線(xiàn)路中傳輸時(shí)相互有影響,尤其是在當信號頻譜寬度可復用方式來(lái)區分多址通信方式的類(lèi)型有頻要占用通信信道。如何提高通信信道的利與信道頻帶寬度相比擬時(shí),這種影響就更分多址、時(shí)分多址、碼分多址和空分多址等用率,尤其是在遠程傳輸時(shí)提高通信信道加明顯。因此,所謂的復用各個(gè)信號在時(shí)間幾種。從廣義上講,這些多址通信技術(shù)的實(shí)的利用率是非常重要的。為了保證在一定上并不重疊的理想狀況是不存在的。只有現都是基于對信號的某種參量——例如頻的通信質(zhì)量的基礎上充分利用信道資源、在信道頻帶遠比信號頻譜寬得多的情況率、時(shí)間、波型(碼型)和空間,進(jìn)行一定的提高通信效率、降低通信成本,信道復用技下,才能接近其理想的狀況。為了不浪費信分割和識別,以達到多址通信的目的。頻分術(shù)的研發(fā)工作,從各類(lèi)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)工作道頻帶資源,實(shí)際使用過(guò)程中總會(huì )有某種多址通信的技術(shù)基礎就是頻分復用技術(shù)。一開(kāi)始就得到十分的重視。計算機科學(xué)技程度的重選。時(shí)分多路也在模擬信號傳輸各地面站發(fā)出的射頻信號在頻譜上互不重術(shù)和信息高速公路技術(shù)的高速發(fā)展,使得中使用,例如電話(huà)、傳真、電信等信號傳輸迭地排列,每個(gè)站的多路信號按頻分復用這一技術(shù)更加可靠和高效,并得到了充分也使用時(shí)分多路復用技術(shù)。各路信號的多方式組成群頻,然后對統一分配的射頻進(jìn)的利用路復用就是將每一信號的取樣依次配置在行調頻。各站使用的載波射頻互不相同,但參考文獻不同的時(shí)隙內傳輸出去。如何將每個(gè)信號都分別在一個(gè)轉發(fā)器的信道內占有相應的的取樣構成組合信號,然后加到共用的傳位置。這種通信方式設備簡(jiǎn)單技術(shù)成熟,1 orman Abramson. Multiple Access in Wire-less Digital Networks [) Proceeding of the輸路徑,這就要采用一定的調制技術(shù)。常用但存在交擾調制,產(chǎn)生串話(huà)干擾。的調制技術(shù),對模擬信號主要采用脈幅調時(shí)分多址通信技術(shù)就是各地面站發(fā)射1E,19492張祿林,無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng):軍用、商用和在研系統制(PAM)和脈沖周期調制(PDM)以及脈位的信號在轉發(fā)器內在時(shí)間上互不重迭,則之比較[現代軍事通信,19994)調制(PPM)。而對數字編碼信號則主要采每個(gè)時(shí)刻始終只有一個(gè)地面站的信號通過(guò)3陳顯治現代通信技術(shù)M北京:電于工業(yè)出用脈碼調制(PCM)和增量調制。由于時(shí)分轉發(fā)器?？梢钥闯?它的技術(shù)基礎就是信道版社,2001復用技術(shù)與計算機技術(shù)的結合,使得信道的時(shí)分復用技術(shù)。這種通信中國煤化工系統原理M北家:電子工的利用率和傳輸率都比較高,是信道復用點(diǎn)是避免了交調干擾,充分技術(shù)中應用較多的一種技術(shù)。率和衛星的通信頻帶,大小站YHCNMHG(責任編輯秋實(shí))(3)碼分復用技術(shù)也即波分復用技術(shù),于按需分配時(shí)間,可以適應瞬時(shí)業(yè)務(wù)量的它是信號分割原理最典型的應用。碼分復大小變化。由于這幾種通信方式具有很多用技術(shù)中被分割的參量不再是簡(jiǎn)單的頻率優(yōu)點(diǎn),從20世紀60年代開(kāi)始,國際通信衛PIONEERING WITH SCIENCE TECHNOLOGY MONTHLY NO. 7 2006 179