到技創(chuàng)業(yè)信道復(fù)用技術(shù)與應(yīng)用李向輝(湖南科技大學(xué)湖南湘潭411201)摘要信道復(fù)用技術(shù)廣泛地應(yīng)用于各個通信領(lǐng)域和各類通信線路上。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(fù)用技術(shù)的理論基礎(chǔ)和頻分復(fù)用、時分復(fù)用、碼分復(fù)用三類信蘧復(fù)用技術(shù)的原理進(jìn)行了分析,并介紹了這些復(fù)用技術(shù)理論在衛(wèi)星通信等方面的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞信道復(fù)用技術(shù)頻分復(fù)用時分復(fù)用碼分復(fù)中圖分類號TN914.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼A在數(shù)據(jù)通信中,如果一條通信線路只系,通過投影或點乘的方法把N個信號分能為一路信號所使用,那么其他用戶因為離出來。不能使用通信線路而不能得到服務(wù),造成早已廣泛使用的頻率分割和時間分較高的通信成本。信道復(fù)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際上是用濾波器或門電路來應(yīng)用。多路復(fù)用技術(shù)就是在發(fā)送端將多路實現(xiàn),不在濾波器通帶內(nèi)或不在門電路開信號進(jìn)行組合,使得在一條通信線路上能門時間內(nèi)采集到的信號輸出為零。這和正夠同時傳輸若干路信號,然后在一條專用附圖矢量坐標(biāo)圖交投影的結(jié)果是相同的,即與點積運算中的物理信道上實現(xiàn)傳輸,接收端再將組合COS=0(相當(dāng)于θ=90°)的結(jié)果相同。應(yīng)當(dāng)信號分離出來。本文主要從信道復(fù)用技術(shù)量A和B,只要取C在X軸及Y軸上的投指出,由于實際條件限制,理想的正交分割的基本原理及其應(yīng)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現(xiàn)的,實際上都是近似正交分1信道復(fù)用技術(shù)的理論基礎(chǔ)零,而B在X軸上的投影也是零。這時稱割,或者說是“準(zhǔn)正交分割”。由于分割的準(zhǔn)A和B是相互正交。上圖中A矢量的長度正交性,復(fù)用的各個信號之間總存在一定信道復(fù)用技術(shù)有兩個大的類型:①射為a時,用一組坐標(biāo)值(a0)就能充分描述程度的互相干擾。隨著復(fù)用信號個數(shù)的增頻信道復(fù)用技術(shù)稱為多址通信;②群頻信矢量A。同理,矢量B的長度為b,則描述加,這種干擾也將加大。當(dāng)復(fù)用信號個數(shù)超道復(fù)用技術(shù),即多路通信。這兩類通信的基矢量B的坐標(biāo)值是(0,b)。近代數(shù)學(xué)把這種過一定界限時,相互干擾將使各路信息的本原理是相同的,只是由于應(yīng)用場合的不正交概念推廣到N維空間,也就是用N個傳輸變得不再可能同而各有其自身的特點。各個信號因為有坐標(biāo)值代表一個N維矢量,仍可建立正交從20世紀(jì)40-50年代開始,美蘇等國其共性而能在一個信道內(nèi)進(jìn)行復(fù)合傳輸;概念。但這時其投影已無法用幾何制圖法就開始大力研究、開發(fā)使用信道復(fù)用通信還因為有其個性而又能從復(fù)合信號中各個來說明,常用矢量的點積來表示。例如附圖技術(shù),到60~70年代,信道復(fù)用技術(shù)已在軍分離出來。因此,要使各信號能在一起復(fù)中,C對A的投影,就可用C·A=Cl·A事等多個領(lǐng)域的多種型式的通信線路上得用就要設(shè)法使各信號之間存在差別,這就COs來表示。若任何兩個N維矢量之間到應(yīng)用。伴隨著電子計算機科學(xué)技術(shù)以及要事先對信號進(jìn)行一些包裝性設(shè)計。的點積為零,則可稱為互相正交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,信道復(fù)用技術(shù)已經(jīng)應(yīng)當(dāng)如何對信道輸入端的多路信號分取樣定理可知,在一個時間T內(nèi),任廣泛用于各類信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。信道復(fù)用技別進(jìn)行設(shè)計,才能在信道輸出端對多路信何限頻信號總可以用2FT個(F為信號的術(shù)的類型和應(yīng)用的方式比較多,本文從多號實現(xiàn)有效地分離還原呢?信號的線性分頻帶)樣點值來代表,也就是可以用一個路復(fù)用技術(shù)和多址通信兩個方面作一些介割理論指出:實現(xiàn)有效分離的充分與必要2FT維的矢量來代表。任何二個限頻信號紹條件是各個信號應(yīng)互相線性無關(guān),也就是之間相互正交概念就完全可用上述的點積說各個信號應(yīng)互為正交,形成正交信號組。來表達(dá),而合并后的相互正交信號組,也就2多路復(fù)用技術(shù)相互垂直的兩個矢量可稱為相互正交。例可以用投影或點乘的方法分離出來。滿足多路復(fù)用技術(shù)主要包括頻分復(fù)用、時如,在平面上的兩個矢量A和B(見附圖)。上述正交條件的信號與分割,一般稱為正分復(fù)用和碼分復(fù)用三種型式令A(yù)在X軸上,B在Y軸上,顯然它交分割。因此,為了使N個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信道,則要在接收端設(shè)一t基本原理是使各個信號成為矢量C。那么要從矢量C反過來求矢接收的正交信號組相對應(yīng)的eTHCNMHG不重選,在接收端通過作者簡介: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(shù)據(jù)業(yè)月刊20060年第7期應(yīng)用技術(shù)濾波器把這些信號分離出來。由于這些信或時間,而是信號的波形,即碼的結(jié)構(gòu)。由星組織通信衛(wèi)星公司、電信衛(wèi)星公司、歐洲號的頻段在頻率軸上不重迭,我們就認(rèn)為于各信號的頻譜或時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(yīng)用例不重迭,因此,信號的分割就不那么直觀。國、德國和加拿大等國都采用這種通信方子就是載波電話。載波電話中將每路音頻碼分多路復(fù)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(diào)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是各站所發(fā)的信下邊帶組成60-108(kHa的12路標(biāo)準(zhǔn)群,路信號形成某種正交信號組,然后混合傳號往往同時占用整個轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶,而發(fā)稱為基群,這就是12路載波電路。那么60輸。收端使收到的復(fù)合信號與參考正交信射的時間是任意的。所以,各個地面站所發(fā)路的載波電話是由5個12路的載波電話號組中每個信號分別作點積;由于兩個信射出的信號,在時間上和頻率上都可能會基群組成,而1800路的載波電話是由30號矢量相同時它們的點積等于1,兩個信相互重迭,信號的分割是靠它們在碼型(波個60路載波經(jīng)過頻譜搬移迭加而成。在頻號矢量相互正交時它們的點積等于零,利形)結(jié)構(gòu)上的正交特性來區(qū)分的。因此,它分復(fù)用技術(shù)下,多個用戶可共享一個物理用收到的復(fù)合信號中所含各個信號的正交的技術(shù)依據(jù)就是信道碼分復(fù)用技術(shù)。對于通信信道,達(dá)到信道復(fù)用,提高信道傳輸效性,就可以從復(fù)合信號中分離出各個信號某一個地面站發(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。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(xiàn)在模擬信道每次只能一的正交系是很多的。如三角函數(shù)正交系、沃信號的基本調(diào)制方式是擴(kuò)頻調(diào)制,即發(fā)射個用戶使用,使得帶寬得不到充分用。此爾什函數(shù)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(fù)用信道大于通常需要的特定數(shù)都早已在實際技術(shù)中得到了應(yīng)用。而且,碼上百倍,所以碼分多址又稱頻譜展寬多址。字壓縮信道,且對于通信沉默過程來說,此分復(fù)用的具體方式繁多,無論在模擬或數(shù)因此,這種通信方式具有頻譜展寬系統(tǒng)很時的信道是浪費的。另外模擬信號對噪聲字信號傳輸方面都得到了廣泛的應(yīng)用。多的優(yōu)點,例如抗干擾能力強、保密性好較為敏感,白噪聲也不能被過濾出來解調(diào)信號的設(shè)備比較簡單,通信的接續(xù)相(2)時分復(fù)用技術(shù)。時間分割的參量是3多址通信技術(shù)當(dāng)靈活,只要用戶數(shù)不超過額定界限,任何信號占用的時間,如果能使復(fù)用的各信號多址通信技術(shù)就是通信網(wǎng)中各個通信個通信站的加入或退出都十分靈活方在時間上互不重迭,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(dāng)通信用戶減少時,通信質(zhì)量就會交信號。由于時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)基自動提高。它的缺點是數(shù)據(jù)傳輸速率不高,只要用一組相應(yīng)的時間選通門就可以把礎(chǔ)就是上述信道復(fù)用技術(shù)?；蛘哒f多址通不能充分利用賴帶;同時需要收發(fā)方之間它們分離出來。時分復(fù)用技術(shù)很適合用于信是信道復(fù)用技術(shù)的一個實例嚴(yán)格同步;此外,需對上行信號的功率進(jìn)行數(shù)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(wèi)星通信的控制。路技術(shù)的限制,數(shù)字信號總有一定程度的需要。眾多衛(wèi)星地面站利用衛(wèi)星的同一個4結(jié)束語拖尾,即在窄脈沖過去之后,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間內(nèi)有輸出,使前后輸出的脈沖站對衛(wèi)星上同一個轉(zhuǎn)發(fā)器的復(fù)用方式。按數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡(luò)通信線路中傳輸時相互有影響,尤其是在當(dāng)信號頻譜寬度可復(fù)用方式來區(qū)分多址通信方式的類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,這種影響就更分多址、時分多址、碼分多址和空分多址等用率,尤其是在遠(yuǎn)程傳輸時提高通信信道加明顯。因此,所謂的復(fù)用各個信號在時間幾種。從廣義上講,這些多址通信技術(shù)的實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(xiàn)都是基于對信號的某種參量——例如頻的通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上充分利用信道資源、在信道頻帶遠(yuǎn)比信號頻譜寬得多的情況率、時間、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(fù)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(dá)到多址通信的目的。頻分術(shù)的研發(fā)工作,從各類通信技術(shù)開發(fā)工作道頻帶資源,實際使用過程中總會有某種多址通信的技術(shù)基礎(chǔ)就是頻分復(fù)用技術(shù)。一開始就得到十分的重視。計算機科學(xué)技程度的重選。時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、傳真、電信等信號傳輸?shù)嘏帕?每個站的多路信號按頻分復(fù)用這一技術(shù)更加可靠和高效,并得到了充分也使用時分多路復(fù)用技術(shù)。各路信號的多方式組成群頻,然后對統(tǒng)一分配的射頻進(jìn)的利用路復(fù)用就是將每一信號的取樣依次配置在行調(diào)頻。各站使用的載波射頻互不相同,但參考文獻(xiàn)不同的時隙內(nèi)傳輸出去。如何將每個信號都分別在一個轉(zhuǎn)發(fā)器的信道內(nèi)占有相應(yīng)的的取樣構(gòu)成組合信號,然后加到共用的傳位置。這種通信方式設(shè)備簡單技術(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(diào)制技術(shù)。常用但存在交擾調(diào)制,產(chǎn)生串話干擾。的調(diào)制技術(shù),對模擬信號主要采用脈幅調(diào)時分多址通信技術(shù)就是各地面站發(fā)射1E,19492張祿林,無線通信網(wǎng):軍用、商用和在研系統(tǒng)制(PAM)和脈沖周期調(diào)制(PDM)以及脈位的信號在轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)在時間上互不重迭,則之比較[現(xiàn)代軍事通信,19994)調(diào)制(PPM)。而對數(shù)字編碼信號則主要采每個時刻始終只有一個地面站的信號通過3陳顯治現(xiàn)代通信技術(shù)M北京:電于工業(yè)出用脈碼調(diào)制(PCM)和增量調(diào)制。由于時分轉(zhuǎn)發(fā)器?？梢钥闯?它的技術(shù)基礎(chǔ)就是信道版社,2001復(fù)用技術(shù)與計算機技術(shù)的結(jié)合,使得信道的時分復(fù)用技術(shù)。這種通信中國煤化工系統(tǒng)原理M北家:電子工的利用率和傳輸率都比較高,是信道復(fù)用點是避免了交調(diào)干擾,充分技術(shù)中應(yīng)用較多的一種技術(shù)。率和衛(wèi)星的通信頻帶,大小站YHCNMHG(責(zé)任編輯秋實)(3)碼分復(fù)用技術(shù)也即波分復(fù)用技術(shù),于按需分配時間,可以適應(yīng)瞬時業(yè)務(wù)量的它是信號分割原理最典型的應(yīng)用。碼分復(fù)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單的頻率優(yōu)點,從20世紀(jì)60年代開始,國際通信衛(wèi)PIONEERING WITH SCIENCE TECHNOLOGY MONTHLY NO. 7 2006 179