模拟通信 - 多路复用

多路复用是在共享介质上将多个信号组合成一个信号的过程。如果复用的是模拟信号，则称为模拟多路复用。类似地，如果复用的是数字信号，则称为数字多路复用。

多路复用最初是在电话中开发的。将许多信号组合起来通过一根电缆发送。多路复用过程将通信信道划分为多个逻辑信道，每个信道分配给不同的消息信号或要传输的数据流。执行多路复用的设备可以称为多路复用器或MUX。

相反的过程，即从一个信号中提取多个信道，在接收端进行，称为多路分解。执行多路分解的设备可以称为多路分解器或DEMUX。

下图说明了 MUX 和 DEMUX 的概念。它们主要用于通信领域。

多路复用器的类型

多路复用器主要有两种类型：模拟和数字。它们进一步细分为频分多路复用 (FDM)、波分多路复用 (WDM) 和时分多路复用 (TDM)。下图详细说明了这种分类。

有多种多路复用技术。其中，我们在上图中提到了主要类型及其一般分类。让我们分别看看它们。

模拟多路复用技术中使用的信号本质上是模拟信号。模拟信号根据其频率 (FDM) 或波长 (WDM) 进行复用。

在模拟多路复用中，最常用的技术是频分多路复用 (FDM)。此技术使用不同的频率将数据流组合起来，作为单个信号通过通信介质发送。

示例 - 通过一根电缆发送多个频道的传统电视发射机使用 FDM。

波分多路复用 (WDM) 是一种模拟技术，其中许多不同波长的数据流在光谱中传输。如果波长增加，则信号频率降低。棱镜可以将不同的波长转换为单行，可以在 MUX 的输出端和 DEMUX 的输入端使用。

示例 - 光纤通信使用 WDM 技术将不同的波长合并成一束光进行通信。

术语“数字”表示离散的信息位。因此，可用数据以帧或数据包的形式存在，这些帧或数据包是离散的。

在时分多路复用 (TDM) 中，时间帧被划分为时隙。此技术用于通过单个通信信道传输信号，为每个消息分配一个时隙。

时分多路复用 (TDM) 可以分为同步 TDM 和异步 TDM。

在同步 TDM 中，输入连接到一个帧。如果有“n”个连接，则将帧划分为“n”个时隙。每个输入线分配一个时隙。

在这种技术中，所有信号的采样率都是相同的，因此给出了相同的时钟输入。MUX 始终为每个设备分配相同的时隙。

在异步 TDM 中，每个信号的采样率都不同，不需要公共时钟。如果分配给某个时隙的设备没有传输任何内容并处于空闲状态，则可以将该时隙分配给另一个设备，这与同步 TDM 不同。

这种类型的 TDM 用于异步传输模式网络。

多路分解器用于将单个源连接到多个目的地。此过程是多路复用的逆过程。如前所述，它主要用于接收器。DEMUX 有许多应用。它用于通信系统中的接收器。它用于计算机中的算术逻辑单元以供电和传递通信等。

多路分解器用作串行到并行转换器。串行数据以定期间隔作为输入提供给 DEMUX，并连接了一个计数器来控制多路分解器的输出。

多路复用器和多路分解器在通信系统中都起着重要的作用，在发射机和接收机部分均如此。

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