通信原理 - 多路复用

多路复用是指将多个信号组合成一个信号，并在共享介质上传输的过程。

多路复用最初是在电话通信中发展起来的。将多个信号组合起来，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，为每个逻辑信道分配不同的消息信号或数据流进行传输。执行多路复用的设备可以称为MUX（复用器）。

反向过程，即从一个信号中提取多个信道，在接收端完成，称为多路分解。执行多路分解的设备称为DEMUX（分解器）。

下图说明了 MUX 和 DEMUX 的概念。它们主要应用于通信领域。

复用器类型

复用器主要分为模拟和数字两种类型。它们进一步细分为 FDM、WDM 和 TDM。下图详细介绍了这种分类。

有多种多路复用技术。在所有这些技术中，我们有主要的类型，以及上面图中提到的通用分类。让我们分别看看它们。

模拟多路复用技术涉及本质上为模拟信号的信号。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)。该技术使用不同的频率来组合数据流，并将它们作为单个信号发送到通信介质上。

示例 - 传统电视发射机通过一根电缆发送多个频道，使用了 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，信号频率降低。棱镜可以将不同波长转换为单行，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单个光信号进行通信。

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，它们是离散的。

在 TDM 中，时间帧被划分为时隙。该技术用于通过分配每个消息一个时隙，在单个通信信道上传输信号。

在所有类型的 TDM 中，主要类型是同步和异步 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而处于空闲状态，则与同步方式不同，该时隙将分配给另一个设备。

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。此过程与多路复用相反。如前所述，它主要用于接收器。DEMUX 有很多应用。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。串行数据以规则的间隔作为输入提供给 DEMUX，并连接一个计数器来控制多路分解器的输出。

复用器和多路分解器在通信系统中都起着重要的作用，分别位于发射机和接收机部分。

打印页面