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多路複用和多址技術;7.1引言;現代通信通常需要在移動多用戶點間進行通信,而在有線通信中,多用戶點間相互通信問題往往採用交換技術解決。早期的無線通信是以點對點通信為主,但是當衛星通信系統和移動通信系統等新的通信系統開始發展後,用戶的位置分佈面很廣,而且可能在大範圍隨時移動。為了區分和識別動態用戶地址,引出了“多址”這個術語。;;多路複用和多址技術都是為了共用通信資源,這兩種技術有許多相同之處,但是它們之間也有一些區別。一般來說,多路複用通常在中頻或基帶實現;通信資源是預先分配給各用戶共用的。而多址技術通常在射頻實現;是遠程共用通信資源,並在一個系統控制器的控制下,按照用戶對通信資源的需求,隨時動態地改變通信資源的分配。;7.2頻分複用;圖7-1頻分複用系統組成框圖;[例7.2.1];圖7-3頻分複用信號的頻譜結構;;[例7.2.2];;7.3時分複用和多路數字電話系統;7.3.1??時分複用的PAM系統(TDM-PAM);圖7-43路PAM信號時分複用原理圖;;;7.3.2??時分複用的PCM系統(TDM-PCM);7.3.3??時分複用信號的碼元速率和帶寬;;二、TDM信號的帶寬;[例7.3.1];[例7.3.2];[例7.3.3];7.3.4??PCM30/32路系統的幀結構;圖7-7?PCM30/32路系統的幀結構;PCM30/32路系統的一幀;7.3.5??PCM高次群系統;表7.3-1數字複接系列(准同步數字系列);;;圖7-8基於PCM30/32路系列的數字複接體制;7.3.6??SDH的提出;表7.3-2數字複接系列(同步數字系列);與PDH相比,SDH具有一系列優越性:;7.4碼分複用;碼字正交的概念;;沃爾什(Walsh)碼;圖7-9碼分複用原理圖;;圖7-10CDM系統中各點的波形;;7.5多址技術;圖7-11多址通信示意圖;7.5.1多址技術的基本原理;FDMA、TDMA、CDMA工作方式;7.5.2移動通信中的多址技術;;碼分多址(CDMA)是一種以擴頻技術為基礎的多址接入技術,因其必威体育官网网址性能好、抗干擾能力強而廣泛應用於軍事通信領域。隨著移動通信技術的發展,通信界注意到CDMA技術在移動通信方面具有廣闊的應用前景,因此,目前世界各國都在著手CDMA系統的研究與開發。;香農公式指出:增加頻帶可以降低接收的信噪比門限值,這就是擴頻通信的基本原理,即用頻帶來換取信噪比。我們把用??展頻譜的方法來換取信噪比的系統稱為擴頻(SS)通信系統。
簡單來說,擴頻就是這樣一種通信技術:在發送端,待發送的數據序列在發射到通道之前,通過和擴頻序列相乘,其頻帶被擴大若干倍(擴頻);而在接收端,通過採用與發送端完全相同的擴頻序列進行相關解調(解擴),使得接收信號的頻帶被縮小相同倍數,恢復出原數據資訊。;一、擴頻原理;;擴頻通信系統中的擴頻和解擴的原理;圖7-17擴頻與解擴;擴頻系統具有以下主要優點:;擴頻系統的抗干擾能力;圖7-19為擴頻系統對帶內窄帶干擾的抑制原理圖。解擴器輸入端信號和窄帶干擾的功率譜如圖7-19(a)所示,解擴後輸出信號和干擾的功率譜如圖7-19(b)所示。可見,解調器中的濾波器可以將信號頻帶外的大部分干擾濾除,從而提高擴頻系統的抗干擾能力。;二、三種擴頻調製方式;1、直接序列擴頻(DS-SS);圖7-21DS-SS中2PSK的解調原理圖;2、跳頻擴頻(FH-SS);FH-SS頻率/時間關係;3、跳時擴頻(TH-SS);圖7-23TH-SS信號時間-頻率圖;7.6.2CDMA技術;;圖7-24DS-CDMA系統;圖7-25實際的DS-CDMA系統;;CDMA系統具有以下主要特點:;
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