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通信技術

通信原理

<center>通信筆記</center>

1.復用模型

  • 時分復用TDM
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    假設每個輸入的數據比特率是9. 6kbit / s ,線路的最大比特率為76. 8 kbit / s ,則可傳輸8 路信號。(輸入端和輸出端都需要使用緩存)
    時分復用可以充分的利用信道容量。時分復用的前提是信道速率極大而信息速率極小這樣才有復用的可能。
  • 頻分復用FDM
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    頻分復用的基本思想是:要傳送的信號帶寬是有限的,而線路可使用的帶寬則遠遠大於要傳送的信號帶寬,通過對多路信號采用不同頻率進行調制的方法,使調制後的各路信號在頻率位置上錯開,以達到多路信號同時在一個信道內傳輸的目的。因此,頻分復用的各路信號是在時間上重疊而在頻譜上不重疊的信號。
  • 正交頻分復用OFDM
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    OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)實際是一種多載波數字調制技術。OFDM全部載波頻率有相等的頻率間隔,它們是一個基本振蕩頻率的整數倍,正交指各個載波的信號頻譜是正交的。與其它數字通信系統一樣,OFDM系統需要可靠的同步技術,包括定時同步、頻率同步和相位同步,其中頻率同步對系統的影響最大。OFDM系統比FDM系統要求的帶寬要小得多。由於OFDM使用無幹擾正交載波技術,單個載波間無需保護頻帶,這樣使得可用頻譜的使用效率更高。
  • 碼分復用CDM
    在向量裏,正交的定義是:向量S和T規格化內積(點積)是0。
    簡單說就是:兩個向量相乘的積再除以向量分量的個數。
    帶著以上的認識再來看CDM,就非常自然且很容易理解:
    每一個站點有一個芯片序列,芯片序列解讀為向量。站點之間的向量要互相正交。
    假設A向C發送信號,B也向C發送信號。
    A的芯片序列是:00011011,這裏常常把0表示為-1,拆分的時候更為方便。因此,A想發送1時,向量序列是:(-1,-1,-1,1,1,-1,1,1);想發送0時就取反:(1,1,1,-1,-1,1,-1,-1)
    註意到,任何向量和自身的內積是1,和反碼的內積是-1;
    B的芯片序列是:00101101. ==> (-1,-1,1,-1,1,1,-1,1)先看A和B的內積是不是0:內積的時候不是用0,1來做而是用-1,1進行。
    比如AB = (-1,-1,-1,1,1,-1,1,1) (-1,-1,1,-1,1,1,-1,1) = 0
    要是用0,1進行計算:(0,0,0,1,1,0,1,1) (0,0,1,0,1,1,0,1) != 0
    有了芯片序列,就可以發送數據了。
    A發送的是1 = (-1,-1,-1,1,1,-1,1,1) = S
    B發送的是0 = (1,1,-1,1,-1,-1,1,-1) = -T
    進入公共信道需要疊加為S-T = (0,0,-2,2,0,-2,2,0)
    拆分:A= S(S-T) = (-1,-1,-1,1,1,-1,1,1) (0,0,-2,2,0,-2,2,0) = 1
    B = T(S-T) = (-1,-1,1,-1,1,1,-1,1)(0,0,-2,2,0,-2,2,0) = -1
    這裏特別需要註意的是:我們用的是發送數據得到組合,這個很自然。但是獲取的時候,就是用每個站點的序列值進行內積得到數據。
    所以,看著S-T很奇怪,實際表示的是:A發送的與序列值一致,B發送的與序列值相反。
    -波分復用WDM
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    波分復用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發送端經復用器(亦稱合波器,Multiplexer)匯合在一起,並耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸的技術;在接收端,經解復用器(亦稱分波器或稱去復用器,Demultiplexer)將各種波長的光載波分離,然後由光接收機作進一步處理以恢復原信號。這種在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術,稱為波分復用。

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