TDM 和 FDM 的区别


频分多路复用 (FDM) 是一种模拟方法,当连接的带宽高于要通信的信号的链接带宽时使用。

时分多路复用 (TDM) 是一种数字方法,其中每个发送方在一段时间内拥有整个信道带宽的全部控制权。之后,控制权转移到下一个发送方,并以循环的方式继续。

通读本文,了解这两种多路复用技术的运作方式以及 TDM 和 FDM 之间的主要区别。

什么是 TDM?

TDM 是一种通过在传输线路的两端使用同步开关在共享信号路径上传输和接收独立信号的技术,每个信号在交替模式下出现在线路上的时间为几分之一秒。这种类型的信号多路复用最初是在 19 世纪后期为电报系统设计的,但它在 20 世纪下半叶的数字电话中得到了最广泛的应用。

  • TDM 使用共享信道发送两个或多个数字或模拟信号。当传输介质的比特率超过要发送的信号的比特率时,可以使用它。

  • TDM 通常用于数字通信,但也可以用于模拟多路复用,其中两个或多个信号或比特流作为子信道同时发送到单个通信信道中,但在信道上轮流物理发送。

  • 每个子时间信道的域被分成多个定义长度的重复时隙。子信道 1 在时隙 1 中传输样本字节或数据块,子信道 2 在时隙 2 中传输,依此类推。

  • 一个 TDM 帧包含每个子信道的一个时隙,以及一个同步信道,在某些情况下,在同步之前还有一个纠错信道。

TDM 的类型

TDM 有两种类型,如下所示:

  • 同步 TDM - 因为它被称为“同步”,因为每个时隙都被预先分配给一个恒定的源。无论源是否有任何记录要共享,都会发送时隙。

  • 统计 TDM - TDM 方法的一个主要缺点是帧中的一些时隙被浪费了。如果特定终端在特定时间没有要发送的信息,则它将共享一个未填写的时隙。在 STDM 中,时隙会根据需求动态分配给时隙。多路复用器以循环方式检查每个输入流,并且仅当数据存在时才为输入线路分配时隙,否则,它将跳到下一个流并检查它。

什么是 FDM?

FDM 是一种电信方法,它将通信信道中可用的总带宽划分为多个不重叠的频带,每个频带承载一个不同的信号。

  • FDM 允许多个独立信号共享单个传输信道,例如电缆或光纤。

  • 单独的串行比特或更高速率传输的一部分也可以并行传输。

  • 无线电和电视传输是 FDM 最常见的例子,其中多个不同频率的无线电信号同时通过空气传播。有线电视是另一个例子,其中多个电视频道同时在一个电缆上传输。

在 FDM 中,不同的频率组合成一个复合信号并在信道上传输。在接收端,应用反向相位以获取单个频率以供工作。信道的整个带宽被分成逻辑信道,每个发送设备都拥有一个逻辑信道。

什么是正交 FDM?

数据通信和网络中,正交 FDM (OFDM)是一种数字数据调制方法,其中单个数据流被分成多个独立的子流,通过多个信道传输。

OFDM 使用频分多路复用的原理将可用带宽划分为一组具有独立频带的子流。OFDM 由贝尔实验室的 Chang 于 1966 年提出,并于 1971 年由 Weinstein 和 Ebert 改进。

使用 FDM 的缺点

使用 FDM 有两个主要缺点:

  • 频带必须用保护频带隔开,以避免噪声和干扰。这会导致带宽浪费。

  • FDM 使用模拟信号,模拟信号比数字信号更容易受到噪声干扰。因此,如果传输链路中存在明显的非线性,则不同信号之间可能会发生串扰,从而导致通信错误。

TDM 和 FDM 的区别

下表突出显示了 TDM 和 FDM 之间的主要区别。

关键TDMFDM
定义TDM 代表时分多路复用。FDM 代表频分多路复用。
信号TDM 对模拟信号和数字信号均适用。FDM 仅适用于模拟信号。
冲突TDM 冲突低。FDM 冲突高。
布线TDM 的布线或芯片更简单。FDM 的布线或芯片更复杂。
效率TDM 效率高。FDM 效率较低。
共享TDM 中共享时间。FDM 中共享频率。
所需输入TDM 中同步脉冲是必须的。同步脉冲不是必须的。

结论

TDM 和 FDM 都是多路复用技术。FDM 用于模拟信号,而 TDM 对模拟信号和数字信号均适用。但是,TDM 主要仅用于数字通信。在 TDM 中,同步脉冲很重要;而在 FDM 中,需要保护频带。

更新于:2023 年 11 月 2 日

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