频分多路复用
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频分多路复用(Frequency-division multiplexing,FDM),也叫分频多工,是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上再进行叠加形成一个复合信号的多路复用技术。
调变方式 | |||||||||||||||
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连续调变 | |||||||||||||||
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脉冲调变 | |||||||||||||||
模拟 | PAM · PDM · PPM | ||||||||||||||
数字 | PCM · PWM | ||||||||||||||
扩频 | |||||||||||||||
CSS · DSSS · THSS · FHSS | |||||||||||||||
另见 | |||||||||||||||
调变 · 线路码 · 调制解调器 · ΔΣ调变 · OFDM · FDM | |||||||||||||||
历史上,电话网络曾使用FDM技术在单个物理电路上传输若干条语音信道。这样,12路语音信道被调制到载波上各自占据4KHz带宽。这路占据60-108KHz频段的复合信号被认为是一个组。反过来,五个这样的信号组本身被同样的方法多路复用到一个超级组中,这个组包含60条语音信道。进一步甚至有更高层次的多路复用,这样使得单个电路中传输几千条语音信道成为可能。
在现代电话系统所使用的数字传输方式中,时分多路复用(Time-Division Multiplexing)代替了FDM技术。
在无线网络的应用上,除了以FDM在各个频率作传输,为了使不同的封包能在同一通道上传输,也同时使用了码分多址(CDMA)这样的多路复用技术。
FDM也能被用于在最终调制到载波上之前合并多路信号。在这种情况下,所载信号被认为是次载波。立体声调频(stereo FM)传输就是这样一个例子:38KHz次载波被用于在复合信号频率调制之前从中央左右合并信道中分离出左右不同的信号。
当频分多路复用被用于允许多路用户共享一个物理通信信道时,它又被称为频分多址(FDMA)。[1] FDMA是一种从不同发送器中分离无线电信号的传统方法。在光学领域类似频分多路复用的技术被称为波分复用。
优缺点
编辑FDM优点
编辑FDM提供了在相同通道同时传递多个数据。
FDM缺点
编辑传统类比FDM讯号,如果要分离出每个不同的单独讯号,需要多个滤波器,才能实作。可能会导致频率之间的干扰并干扰传输。
FDM 系统
编辑类比载波系统
编辑标准电话语音频段300–3400Hz是透过单边振幅调变(single sideband amplitude modulation),载波在高频率的频段上,是目前频率使用上最有效率的类比载波系统。
数位载波系统
编辑现在的传输上渐渐都透过数位的调变来传递讯号,比方说OFDM系统,而且透过正交的子载波,使得频谱上并不重叠,对于频谱运用效率提高,在data rate和传统FDM系统相当,可是可以有效对抗对于频率选择性衰减。使得收到讯息可靠度大幅提高。
FDM的应用
编辑目前大部分的第二代行动电话(GSM)、第三代行动电话(WCDMA)、无线式行动电话(PHS)等都有使用分频多工接取技术。
例如:有线电视讯号,以频率50~56MHz传送HBO、频率56.2~62.2MHz传送CNN等电视频道;第二代行动电话GSM900系统,每个语音通道的频宽为0.2MHz(200KHz),就是属于分频多工接取。
主要技术有两种:
FDMA与频分双工(FDD)不同。尽管FDMA允许多个用户同时访问传输系统,但FDD指的是如何在上行链路和下行链路之间共享无线电信道(例如,移动电话与移动电话基站之间来回的流量)。频分复用(FDM)也不同于FDMA。FDM是一种物理层技术,可通过高带宽信道合并并传输低带宽信道。另一方面,FDMA是数据链路层中的一种访问方法。
除了固定分配,FDMA还支持需求分配。需求分配通过使用统计分配过程临时分配载波频率,使所有用户显然可以连续访问无线电频谱。第一FDMA按需分配的卫星系统是由开发通信卫星上使用国际通信卫星系列IVA和V卫星。
另见
编辑参考资料
编辑- ^ White, Curt. Data Communications and Computer Networks . Boston, MA: Thomson Course Technology. 2007: 140–143. ISBN 978-1-4188-3610-8.
- Olenewa, J. & Ciampa, M. (2007). Wireless# Guide to Wireless Communications (2nd ed.). Boston, United States: THOMSON COURSE TECHNOLOGY