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(gè)通信領(lǐng)域和各類(lèi)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(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用三類(lèi)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(shí)分復(fù)用碼分復(fù)中圖分類(lèi)號(hào)TN914.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A在數(shù)據(jù)通信中,如果一條通信線路只系,通過(guò)投影或點(diǎn)乘的方法把N個(gè)信號(hào)分能為一路信號(hào)所使用,那么其他用戶因?yàn)殡x出來(lái)。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(shí)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(shí)際上是用濾波器或門(mén)電路來(lái)應(yīng)用。多路復(fù)用技術(shù)就是在發(fā)送端將多路實(shí)現(xiàn),不在濾波器通帶內(nèi)或不在門(mén)電路開(kāi)信號(hào)進(jìn)行組合,使得在一條通信線路上能門(mén)時(shí)間內(nèi)采集到的信號(hào)輸出為零。這和正夠同時(shí)傳輸若干路信號(hào),然后在一條專(zhuān)用附圖矢量坐標(biāo)圖交投影的結(jié)果是相同的,即與點(diǎn)積運(yùn)算中的物理信道上實(shí)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(hào)分離出來(lái)。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(shí)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?yàn)锳在Y軸上的投影是總是難以實(shí)現(xiàn)的,實(shí)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(niǎo)在X軸上的投影也是零。這時(shí)稱(chēng)割,或者說(shuō)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(zhǎng)度正交性,復(fù)用的各個(gè)信號(hào)之間總存在一定信道復(fù)用技術(shù)有兩個(gè)大的類(lèi)型:①射為a時(shí),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(hào)個(gè)數(shù)的增頻信道復(fù)用技術(shù)稱(chēng)為多址通信;②群頻信矢量A。同理,矢量B的長(zhǎng)度為b,則描述加,這種干擾也將加大。當(dāng)復(fù)用信號(hào)個(gè)數(shù)超道復(fù)用技術(shù),即多路通信。這兩類(lèi)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(guò)一定界限時(shí),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(chǎng)合的不正交概念推廣到N維空間,也就是用N個(gè)傳輸變得不再可能同而各有其自身的特點(diǎn)。各個(gè)信號(hào)因?yàn)橛凶鴺?biāo)值代表一個(gè)N維矢量,仍可建立正交從20世紀(jì)40-50年代開(kāi)始,美蘇等國(guó)其共性而能在一個(gè)信道內(nèi)進(jìn)行復(fù)合傳輸;概念。但這時(shí)其投影已無(wú)法用幾何制圖法就開(kāi)始大力研究、開(kāi)發(fā)使用信道復(fù)用通信還因?yàn)橛衅鋫€(gè)性而又能從復(fù)合信號(hào)中各個(gè)來(lái)說(shuō)明,常用矢量的點(diǎn)積來(lái)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(lái)。因此,要使各信號(hào)能在一起復(fù)中,C對(duì)A的投影,就可用C·A=Cl·A事等多個(gè)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(hào)之間存在差別,這就COs來(lái)表示。若任何兩個(gè)N維矢量之間到應(yīng)用。伴隨著電子計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以及要事先對(duì)信號(hào)進(jìn)行一些包裝性設(shè)計(jì)。的點(diǎn)積為零,則可稱(chēng)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(duì)信道輸入端的多路信號(hào)分取樣定理可知,在一個(gè)時(shí)間T內(nèi),任廣泛用于各類(lèi)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。信道復(fù)用技別進(jìn)行設(shè)計(jì),才能在信道輸出端對(duì)多路信何限頻信號(hào)總可以用2FT個(gè)(F為信號(hào)的術(shù)的類(lèi)型和應(yīng)用的方式比較多,本文從多號(hào)實(shí)現(xiàn)有效地分離還原呢?信號(hào)的線性分頻帶)樣點(diǎn)值來(lái)代表,也就是可以用一個(gè)路復(fù)用技術(shù)和多址通信兩個(gè)方面作一些介割理論指出:實(shí)現(xiàn)有效分離的充分與必要2FT維的矢量來(lái)代表。任何二個(gè)限頻信號(hào)紹條件是各個(gè)信號(hào)應(yīng)互相線性無(wú)關(guān),也就是之間相互正交概念就完全可用上述的點(diǎn)積說(shuō)各個(gè)信號(hào)應(yīng)互為正交,形成正交信號(hào)組。來(lái)表達(dá),而合并后的相互正交信號(hào)組,也就2多路復(fù)用技術(shù)相互垂直的兩個(gè)矢量可稱(chēng)為相互正交。例可以用投影或點(diǎn)乘的方法分離出來(lái)。滿足多路復(fù)用技術(shù)主要包括頻分復(fù)用、時(shí)如,在平面上的兩個(gè)矢量A和B(見(jiàn)附圖)。上述正交條件的信號(hào)與分割,一般稱(chēng)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(gè)中國(guó)煤化工頻率分割是信號(hào)分割原們是互相正交。用平行四邊形法把它們合一個(gè)信道,則要在接收端設(shè)一t基本原理是使各個(gè)信號(hào)成為矢量C。那么要從矢量C反過(guò)來(lái)求矢接收的正交信號(hào)組相對(duì)應(yīng)的eTHCNMHG不重選,在接收端通過(guò)作者簡(jiǎn)介:李向輝(1965-),男,湖南科技大學(xué)高級(jí)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(hào)分離出來(lái)。由于這些信或時(shí)間,而是信號(hào)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(hào)的頻段在頻率軸上不重迭,我們就認(rèn)為于各信號(hào)的頻譜或時(shí)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(hào)組。最典型的應(yīng)用例不重迭,因此,信號(hào)的分割就不那么直觀。國(guó)、德國(guó)和加拿大等國(guó)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(duì)各信號(hào)先式,并不斷加強(qiáng)對(duì)這方面技術(shù)的研發(fā)使用帶300-3400(Hz)對(duì)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(diǎn)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(hào)形成某種正交信號(hào)組,然后混合傳號(hào)往往同時(shí)占用整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶,而發(fā)稱(chēng)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(hào)與參考正交信射的時(shí)間是任意的。所以,各個(gè)地面站所發(fā)路的載波電話是由5個(gè)12路的載波電話號(hào)組中每個(gè)信號(hào)分別作點(diǎn)積;由于兩個(gè)信射出的信號(hào),在時(shí)間上和頻率上都可能會(huì)基群組成,而1800路的載波電話是由30號(hào)矢量相同時(shí)它們的點(diǎn)積等于1,兩個(gè)信相互重迭,信號(hào)的分割是靠它們?cè)诖a型(波個(gè)60路載波經(jīng)過(guò)頻譜搬移迭加而成。在頻號(hào)矢量相互正交時(shí)它們的點(diǎn)積等于零,利形)結(jié)構(gòu)上的正交特性來(lái)區(qū)分的。因此,它分復(fù)用技術(shù)下,多個(gè)用戶可共享一個(gè)物理用收到的復(fù)合信號(hào)中所含各個(gè)信號(hào)的正交的技術(shù)依據(jù)就是信道碼分復(fù)用技術(shù)。對(duì)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(hào)中分離出各個(gè)信號(hào)某一個(gè)地面站發(fā)出的信號(hào),只有與之相匹率的作用。但模擬傳輸仍然是效率最低的來(lái)。從正交的定義可以得知符合正交條件配的接收機(jī)能夠檢測(cè)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(hào)的基本調(diào)制方式是擴(kuò)頻調(diào)制,即發(fā)射個(gè)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(xiàng)式等。這三種正交系信號(hào)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(shí)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(chēng)頻譜展寬多址。字壓縮信道,且對(duì)于通信沉默過(guò)程來(lái)說(shuō),此分復(fù)用的具體方式繁多,無(wú)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(shí)的信道是浪費(fèi)的。另外模擬信號(hào)對(duì)噪聲字信號(hào)傳輸方面都得到了廣泛的應(yīng)用。多的優(yōu)點(diǎn),例如抗干擾能力強(qiáng)、保密性好較為敏感,白噪聲也不能被過(guò)濾出來(lái)解調(diào)信號(hào)的設(shè)備比較簡(jiǎn)單,通信的接續(xù)相(2)時(shí)分復(fù)用技術(shù)。時(shí)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(guò)額定界限,任何信號(hào)占用的時(shí)間,如果能使復(fù)用的各信號(hào)多址通信技術(shù)就是通信網(wǎng)中各個(gè)通信個(gè)通信站的加入或退出都十分靈活方在時(shí)間上互不重迭,它們就形成了一組正臺(tái)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(shí),通信質(zhì)量就會(huì)交信號(hào)。由于時(shí)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(dòng)提高。它的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率不高,只要用一組相應(yīng)的時(shí)間選通門(mén)就可以把礎(chǔ)就是上述信道復(fù)用技術(shù)。或者說(shuō)多址通不能充分利用賴(lài)帶;同時(shí)需要收發(fā)方之間它們分離出來(lái)。時(shí)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(gè)實(shí)例嚴(yán)格同步;此外,需對(duì)上行信號(hào)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(hào)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(gè)4結(jié)束語(yǔ)拖尾,即在窄脈沖過(guò)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(shí)間內(nèi)有輸出,使前后輸出的脈沖站對(duì)衛(wèi)星上同一個(gè)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(shí)相互有影響,尤其是在當(dāng)信號(hào)頻譜寬度可復(fù)用方式來(lái)區(qū)分多址通信方式的類(lèi)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(shí),這種影響就更分多址、時(shí)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(shí)提高通信信道加明顯。因此,所謂的復(fù)用各個(gè)信號(hào)在時(shí)間幾種。從廣義上講,這些多址通信技術(shù)的實(shí)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(duì)信號(hào)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(hào)頻譜寬得多的情況率、時(shí)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(fèi)信分割和識(shí)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(lèi)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)工作道頻帶資源,實(shí)際使用過(guò)程中總會(huì)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(kāi)始就得到十分的重視。計(jì)算機(jī)科學(xué)技程度的重選。時(shí)分多路也在模擬信號(hào)傳輸各地面站發(fā)出的射頻信號(hào)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(hào)傳輸?shù)嘏帕?每個(gè)站的多路信號(hào)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(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。各路信號(hào)的多方式組成群頻,然后對(duì)統(tǒng)一分配的射頻進(jìn)的利用路復(fù)用就是將每一信號(hào)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(shí)隙內(nèi)傳輸出去。如何將每個(gè)信號(hào)都分別在一個(gè)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(hào),然后加到共用的傳位置。這種通信方式設(shè)備簡(jiǎn)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(duì)模擬信號(hào)主要采用脈幅調(diào)時(shí)分多址通信技術(shù)就是各地面站發(fā)射1E,19492張祿林,無(wú)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(hào)在轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)在時(shí)間上互不重迭,則之比較[現(xiàn)代軍事通信,19994)調(diào)制(PPM)。而對(duì)數(shù)字編碼信號(hào)則主要采每個(gè)時(shí)刻始終只有一個(gè)地面站的信號(hào)通過(guò)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(shí)分轉(zhuǎn)發(fā)器。可以看出,它的技術(shù)基礎(chǔ)就是信道版社,2001復(fù)用技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,使得信道的時(shí)分復(fù)用技術(shù)。這種通信中國(guó)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(diǎn)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(shí))(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(shí)間,可以適應(yīng)瞬時(shí)業(yè)務(wù)量的它是信號(hào)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(jiǎn)單的頻率優(yōu)點(diǎn),從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,國(guó)際通信衛(wèi)PIONEERING WITH SCIENCE TECHNOLOGY MONTHLY NO. 7 2006 179