ch4(1)_频分多路复用
多路复用的基本原理
多路复用的基本原理多路复用是计算机网络中的一种通讯技术，它是指在同一个物理通讯通道（例如一条网络电缆或光纤），在同一时间内，同时传输多个独立的信号，实现多个通讯线路共享一个物理通讯通道的方法。
多路复用使得网络使用率大大提高，提高了网络的可靠性和性能。
本文将从多路复用的基本原理入手，详细阐述多路复用的原理、分类、实现、优缺点以及应用场景。
一、多路复用的原理在计算机网络中，假设有多个用户A、B、C、D，需要同时与网络服务器通信，而服务器只有一条物理链路，如果每个用户都从服务器上获取一条物理链路，那么服务器的物理链路就会被占用。
于是，多路复用技术就有了应用的基础。
多路复用的原理是将多个用户的数据流复用在同一物理通讯线路上，形成一个混合流向目标地址传输。
在服务器端，对来自每个用户的数据进行分类处理，将它们区分开来，并打上标记码，发送到混合流中。
在客户端接收到混合流后，对它进行解复用，将其区分开来，并根据标记码将数据还原到原来的各自的用户数据流。
如下图所示：二、多路复用的分类多路复用根据传输数据的特点和处理方法，可以分为如下两种类型：1、频分多路复用（FDM）频分多路复用是将信号在频域上分成不同的频带，不同频带内的信号被分别转换成数字信号，再将数字信号按不同频率排列，通过调制传输到接收端，接收端采用解调的方法将各个频率上的数据恢复为原数据，实现多路复用。
在频分多路复用中，各个用户占用频带的带宽是相等的，但也有可能因为传输距离和信号衰减等原因导致传输质量的不均衡。
常用于有线电视信号传输。
2、时分多路复用（TDM）时分多路复用是将信号在时间域上分隔开，按不同时间段分配给不同通道，从而实现多路复用。
时分多路复用中，各个用户占用时间段的时间是相等的，但数据量不一定相等，需要在传输过程中进行适当的压缩和解压缩。
常用于数字电话、网路等数据传输。
三、多路复用的实现多路复用的实现需要网络的发送方和接收方都支持多路复用协议。
9、多路复用技术
5.码分多路复用
码分多路复用CDMA（Code Division Multiple Access)码分多路是采用地址码和时间、 频率共同区分信道的方式。CDMA的特征是个每个用户有特定的地址码，而地址码之 间相互具有正交性，因此各用户信息的发射信号在频率、时间和空间上都可能重叠， 从而使用有限的频率资源得到利用。CDMA是在扩频技术上发展起来的无线通信技术， 即将需要传送的具有一定信号带宽的信息数据，从一个带宽远大于信号带宽的高速伪 随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端也 使用完全相同的伪随机码，对接受的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数 据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。不同的移动台（或手机）可以使用同一个频 率，但是每个移动台（或手机）都被分配带有一个独特的“码序列”，该序列码与所 有别的“序列码”都不相同，因为是靠不同的“码序列”来区分不同的移动台（或手 机），所以各个用户相互之间也没有干扰从而达到了多路复用的目的。
1.多路复用技术的概念
多路复用技术需要用到的设备： 1、多路复用器（Multiplexer） 在发送端根据约定规则把多个低带宽信号复合成一个高带宽信号。 2、多路分配器（Demultiplexer） 根据约定规则再把高带宽信号分解为多个低带宽信号。 这两种设备统称为多路器（MUX）
2.频分多路复用
ATDM就是只有当某一路用户有数据要发送时才把时隙分配给 它；当用户暂停发送数据时，则不给它分配时隙。电路的空闲时隙可 用于其他用户的数据传输。
3.时分多路复用
时分多路复用技术TDM（Time Division Multiplexing）时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个 信道分配互不重叠的时间片段的方法来实现多路复用。时分多路复用将用于传输的时间划分为若干个时间片段，每 个用户分得一个时间片。时分多路复用通信，是各路信号在同一信道上占有不同时间片进行通信。由抽样理论可知， 抽样的一个重要作用，是将时间上连续的信号变成时间上的离散信号，其在信道上占用时间的有限性，为多路信号 沿同一信道传输提供条件。具体说就是把时间分成一些均匀的时间片，通过同步（固定分配）或统计（动态分配） 的方式，将各路信号的传输时间配分在不同的时间片，以达到互相分开，互不干扰的目的。至2011年9月，应用最广 泛的时分多路复用是贝尔系统的T1载波。T1载波是将24路音频信道复用在一条通信线路上，每路音频信号在送到多 路复用器之前，要通过一个脉冲编码调制编码器，编码器每秒抽样8000次。24路信号的每一路，轮流将一个字节插 入到帧中，每个字节的长度为8位，其中7位是数据位，1位用于信道控制。每帧由24×8=192位组成，附加1bit作为帧 的开始标志位，所以每帧共有193bit。由于发送一帧需要125ms，一秒钟可以发送8000帧。因此T1载波数据传输速率 为：193bit×8000=1544000bps=1544Kbps=1.544Mbps
231496 北交《计算机应用基础与计算机网络与应用》在线作业一 15秋答案
北交《计算机应用基础及计算机网络与应用》在线作业一一、单选题（共 10 道试题，共 40 分。
）1. WWW使用（）协议进行信息传送。
. HTTP. HTML. FTP. TLNT正确答案：2. 决定局域网特性的主要技术要素包括（）、传输介质与介质访问控制方法。
. 所使用的协议. 网络拓扑结构. 数据传输环境. 主机的时钟频率正确答案：3. 网卡实现的主要功能是（）。
. 网络层与应用层的功能. 物理层与网络层的功能. 物理层与数据链路层的功能. 网络层与表示层的功能正确答案：4. 在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是（）. 单工. 半双工. 全双工. 上述三种均不是正确答案：5. 类IP地址默认子网掩码为____. 255.0.0.0. 255.255.0.0. 255.255.255.0. 255.255.255.255正确答案：6. 关于SL，以下哪种说法是错误的( ). SL可以传输很长的距离，而且其速率与距离没有关系. SL的传输速率通常比在电话网上使用传统的MOM要高. SL的非对称性表现在上行速率和下行速率可以不同. 在电话线路上使用SL，可以同时进行电话和数据传输，两者互不干扰正确答案：7. VLN在现代组网技术中占有重要地位，同一个VLN中的两台主机（）。
. 必须连接在同一交换机上. 可以跨越多台交换机. 必须连接在同一集线器上. 可以跨越多台路由器正确答案：8. lOS－T使用标准的RJ－45接插件与3类或5类非屏蔽双绞线连接网卡与集线器。
网卡与集线器之间的双绞线长度最大为（）。
. 15m. 50m. 100m. 500m正确答案：9. 数据链路层传输的数据单位是（）。
. 比特. 字节. 帧. 分组正确答案：10. TM在计算机网络领域是下列哪一个的缩写. 异步传输模式. 自动传输模式. 异步电信方法. 自动说话机正确答案：北交《计算机应用基础及计算机网络与应用》在线作业一二、多选题（共 10 道试题，共 40 分。
频分复用原理
频分复用原理一、引言频分复用（Frequency Division Multiplexing，简称FDM）是一种常用的多路复用技术，广泛应用于通信领域。
本文将详细介绍频分复用的原理及其在通信系统中的应用。
二、频分复用原理频分复用是一种将不同信号通过不同的频率进行复用的技术。
它基于频率选择性传输的特性，将多个信号分别调制到不同的载波频率上，再将这些载波频率进行叠加传输。
接收端根据频率选择性地解调出各个信号，从而实现多路信号的同时传输与接收。
频分复用的原理可以简单地理解为将一条传输介质的频率划分为多个子频段，每个子频段用于传输不同的信号。
每个子频段都有一定的带宽，可以容纳特定频率范围内的信号。
通过合理划分和分配频带资源，不同信号可以在同一传输介质上同时传输，相互之间不会产生干扰。
三、频分复用系统频分复用系统由发送端和接收端组成。
发送端将不同的信号经过调制后分别调制到不同的载波频率上，形成多个子信号。
接收端根据事先约定好的频率划分和分配方案，选择性地接收和解调出所需的信号。
3.1 发送端发送端的主要任务是将多个信号进行调制，并将它们分别调制到不同的载波频率上。
常用的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
通过调制过程，发送端将多个信号转换为高频信号，以便在传输过程中进行复用。
3.2 接收端接收端的主要任务是根据事先约定好的频率划分和分配方案，选择性地接收和解调出所需的信号。
接收端根据载波频率进行解调，将高频信号还原为原始信号。
解调过程与调制过程相反，可以通过逆变、频率解调和相位解调等方法实现。
四、频分复用的优点和应用频分复用作为一种多路复用技术，具有以下优点：1.提高传输效率：频分复用可以将多个信号同时传输，充分利用传输介质的带宽资源，提高传输效率。
2.降低成本：频分复用可以在同一传输介质上传输多个信号，避免了建设多条独立的传输线路，降低了建设和维护成本。
3.灵活性强：频分复用可以根据实际需求进行频率划分和分配，灵活调整不同信号的带宽占用，提高系统的适应性和扩展性。
多路复用技术
信号复合
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信号分离
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多路复用技术的分类：
◇ 频分多路复用FDMA ◇ 时分多路复用TDMA ◇ 波分多路复用WDMA
◇ 码分多路复用CDMA
1 频分多路复用（FDMA）
定义：是将具有一定带宽的信道分割成若干个有较小频带的子信 道，每个子信道传输一路信号，即供一个用户使用，这就是频分 多路复用。 特点： （1）在一条通信线路上设计有多路通信信道;
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填空题
1、数据交换方式基本上分为三种 电路交换 、报文交 换和分组交换 。 2、分组交换有两种方式：数据报方式和虚电路方式。 3、用电路交换技术完成的数据传输要经历电路建立 阶段 、 数据传输阶段和拆除电路连接阶段 。 4、在计算机的通信子网中，其操作方式有两种，它 们是面向连接的电路交换方式和虚电路方式和无连接 的报文交换方式和数据报交换方式。 5、在数据报服务方式中，网络节点要为每个数据报/ 分组选择路由，在虚电路服务方式中，网络节点只在 连接建立时选择路由。
异步时分复用技术又被称为统计时分复用或智能时分复 用（ITDM）技术，它能动态地按需分配时隙，时间片位 置与信号源没有固定的对应关系
时分多路复用常用于传输数字信号。 但是也不局限于传输数字信号，模拟信号也 可 以同时交叉传输。另外，对于模拟信号， 时分多路复用和频分多路复用结合起来使用 也是可能的。一个传输系统可以频分许多条 通道，每条通道再用时分多路复用来细分。
《频分多路复用》课件
TDMA系统
TDMA系统使用频分多路 复用技术将信号分割为不 同的时隙进行传输。
频分多路复用的应用场景
无线通信领域
频分多路复用被广泛应用于 移动通信和卫星通信等领域， 提高了信号传输效率。
音视频传输领域
频分多路复用可以实现多个 音视频信号在同一信道上传 输，提供高质量的音视频传 输服务。
数据传输领域
频分多路复用的发展 趋势
频分多路复用将增加多天 线技术、采用更高的调制 方式和结合其他多路复用 技术，进一步提高系统性 能。
频分多路复用在数据传输领 域广泛应用，比如无线局域 网、卫星通信和光纤通信等。
频分多路复用的发展趋势
1
增加多天线技术
通过利用多天线技术，可以进一步提高频分多路复用系统的信号传输速率和性能。
2
采用更高的调制方式
采用更高的调制方式可以增加频分多路复用系统的传输容量，提高信号传输效率。
3
结合其他多路复用技术
1 传输速率快
频分多路复用可以在同一时间段内传输多个信号，提高数据传输速率。
2 高效利用信道
通过将信号分配到不同的频率上，频分多路复用可以充分利用信道资源，提高传输效率。
3 抗干扰能力强
每个信号在不同的频率上传输，减少了相互之间的干扰，提高了抗干扰能力。
频分多路复用的缺点
1 对时隙同步要求高
频分多路复用要求发送 方和接收方具有相同的 频率和同步。如果同步 失败，可能导致信号传 输错误。
将频分多路复用技术与其他多路复用技术结合，可以进一步提高信号传输效率和多用 户接入性能。
结语
频分多路复用的优缺 点
频分多路复用具有传输速 率快、高效利用信道和抗 干扰能力强等优点，但对 时隙同步要求高，技术难 度大，受信道扩散影响大。
现代通信技术复习题 (1)
现代通信技术复习题填空题1、三网融合指的是电信网、计算机网络、广播电视网。
2、电信系统在三大硬件分别是终端设备、传输设备、交换设备。
3、信号可以分为两大类模拟信号和数字信号。
4、在数字通信技术中，复接方式有：按位复接、按字节复接、按路复接三种方式。
5、在PCM30/32系统中，有30个路时隙用来传送30路语音信号，一个路时隙用来传帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。
6、信令按使用的信道划分可以分为随路信令和公共信道信令。
7、信令网由信令点、信令转接点以及连接它们的信令链路组成。
8、数字调制的三种方法，幅移键控法、频移键控法、相移键控法。
9、通信协议的三要素，语法、语义、时序。
10、分组交换采用两种路由方式，分别是数据报和虚电路。
11、在光纤通信中，短波波段是指波长为μm，长波波段是指波长为μm和μm。
12、光纤通信中用到的光源有半导体激光器和发光二极管。
13、数据交换的三种方式是：电路交换，报文交换和分组交换。
14、数字通信过程中发送端的模/数变换包括抽样、量化和编码。
15、多路复用主要包括频分多路复用、时分多路复用和波分多路复用。
16、接入网技术可分为铜线接入网技术、光接入网技术、无线接入网技术等。
17、数字用户线技术是基于普通电话线的宽带接入技术，是在同一铜线分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备。
18、数据传输按调制方式分为基带传输、频带传输。
19、电信系统的功能是把发信者的信息进行转换、处理、交换、传输，最后送给收信者。
20、数字传输中常用的位同步技术有两种：外同步法和自同步法。
21、数据交换基本过程包括呼叫建立、信息传递和电路拆除三个阶段。
22、SDH的帧有9行270列构成，整个帧分成段开销、STM-N净负荷区和管理单元指针3个区域。
23、数据通信系统的主要质量指标包括：传输速率，误码率，信道容量和带宽。
24、移动通信系统中，主要采取的工作方式为准双工方式。
25、GSM移动通信系统中采用的多址通信方式为时分多址。
计算机网络第二次作业答案全(第四第五章)
作业2姓名：符诗诗学号：20092166班级：计科三班CH4 数据链路层1．填空题1) 允许发送站发送多个帧而不需要马上应答，这就是__滑动窗口协议__。
滑动窗口协议需要一个____发送__窗口和一个___接收__窗口。
2)HDLC有三种不同类型的帧，分别称为__信息帧__、___监控帧__、___无编号帧__。
3)起止式异步通信规程将每个字符看成是一个独立的信息单元，字符中各个比特用固定的时钟频率传输，字符间的间隔是任意的。
每个字符由四个部分组成__起始位__、___数据位__、__奇偶校验位__、___停止位__。
4）常用的两种流量控制方法是___停等协议__、____滑动窗口协议________。
5）在实际的通信中，通常双方都有数据要发送给对方可以在数据段增加一个字段，专门用来携带给对方的应答信息，称为__捎带应答__。
6）HDLC的帧结构，它由__帧起始和停止标志____、__地址____、___控制___、___数据___和__CRC 校验____字段组成。
7) Internet的两个数据链路层协议是__SLIP_或____PPP__协议2．单项选择题（选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号内。
）1) 在数据链路层传送的协议数据单元为（3 ）（1）比特（2）报文分组（3）帧（4）报文2) 滑动窗口协议中，接收窗口保存的是（ 2 ）（1）可发送的帧序号（2）可接收的帧序号（3）不可发送的帧序号（4）不可接收的帧序号3) 在滑动窗口协议中，若窗口的大小为N位，则发送窗口的最大值为（ 4 ）（1）N （2） 2N（3）2N-1 （4）2N-13．判断正误：1) 同步传输时字符间不需要间隔(√)2) HDLC是面向字节的异步通信协议。
（╳）4．在面向比特同步协议（HDLC）的帧数据段中，为了实现数据的透明传输，采用“0”比特插入技术。
假定在数据流中包含：5F16、9E 16、71 16、7F 16、E1 16，请给出其原始比特序列和“0”比特插入后的比特序列。
多路复用技术
多路复用技术多路复用技术是计算机网络中的一种重要技术，其主要作用是在一条物理通信链路上同时传输多个数据流。
通过使用多路复用技术，可以显著提高系统的传输效率和性能，减少网络的拥塞情况，提升用户的体验。
在传统的通信方式中，一条物理链路仅能传输一个数据流。
这种方式在网络资源紧张、用户数量众多的情况下，会导致资源的浪费和系统的拥塞。
为了解决这一问题，多路复用技术应运而生。
多路复用技术的核心思想是将多个数据流同时传输在同一条物理链路上，通过在发送端将多个数据流分割成小的数据包，并添加标识信息，然后在接收端根据标识信息将数据包重新组合成完整的数据流。
这样一来，多个数据流可以通过同一条物理链路进行传输，大大提高了链路的利用率。
多路复用技术有多种实现方式，其中最常用的是分时多路复用和频分多路复用。
分时多路复用（Time-Division Multiplexing，TDM）是将不同的数据流按照时间片的方式进行传输。
发送端将不同的数据流按照预定的时间片大小进行划分，并按照顺序传输。
接收端根据时间片的标识信息，按照相同的顺序将数据包进行重新组合。
这种方式要求发送端和接收端的时钟高度同步，以确保数据的准确传输。
频分多路复用（Frequency Division Multiplexing，FDM）是将不同的数据流按照频率范围进行传输。
发送端将不同的数据流分配到不同的频率上进行传输，接收端根据频率范围将数据流进行分离和重新组合。
这种方式要求发送端和接收端的频率范围必须一致，以确保数据的正确传输。
除了分时多路复用和频分多路复用外，还有一种常见的多路复用技术是码分多路复用（Code Division Multiplexing，CDM）。
码分多路复用通过使用不同的扩频码对不同的数据流进行编码，并将编码后的数据进行传输，在接收端使用相应的扩频码对数据进行解码和还原。
码分多路复用不仅可以提高链路利用率，还具有一定的抗干扰能力。
总之，多路复用技术是一种能够提高网络传输效率和性能的重要技术。
计算机网络技术期末试题及答案
一、填空题1、按网络覆盖的地域范围来划分,可将计算机网络分成_局域网_、城域网__、_广域网额与个人区域网。
依据不同使用者来划分又可以分为公用网与专用网.2、电路交换的三个阶段:建立连接、通信与释放连接。
3、常用的有线传输介质包括_双绞线__、_同轴电缆_和___光纤__等。
4、在数据传输中，为了保证数据被准确接收，必须采取一些统一收发动作的措施，这就是所谓_同步__技术。
5、在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：一是客户服务器方式(C/S 方式）,二是对等方式（P2P 方式）。
6、IEEE802局域网协议与OSI参考模型比较，主要的不同之处在于：对应OSI的链路层，IEEE802标准将其分为____ MAC________控制子层和_____ LLC______控制子层.7、在数据报服务中,网络节点要为每个_____数据报_____选择路由.8、计算机网络技术是____计算机系统______ 和___通信技术_____ 技术的结合。
9、频分复用、时分复用是常用的多路复用技术，其中,___频分复用_______比较适合于传输模拟信号，_时分复用_________比较适合于传输数字信号。
10、模拟信号之所以能够转变成数字信号来进行传输，是基于一个基本的定理，这个定理就是____采样______定理.11、常见的数据交换技术包括电路交换、_报文交换、和__报文分组交换____等。
12、所谓网络主要指“三网”，即电信网、有线电视网与计算机网络。
13、试列举四种主要的网络互连设备名称：___集线器___ 、___交换机__ 、___路由器____和 ______网关______.14、计算机网络的性能指标有速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间与利用率。
15、写出三个顶级域名：____ cn ___、___ org ____和 ___ com _____。
16、常见的网络拓扑包括__星形___、___总线形__和___环形___等。
数据通信网课后题答案 第一章-第五章
第一章引论1. 计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展主要分为一下四个阶段：1)以单计算机为中心的联机系统-缺点，主机负荷重，通信线路利用率低，结构属集中控制方式，可靠性低2)计算机－计算机网络-是网络概念最全，设备最多的一种形式3)体系结构标准化网络4)Internet时代-是人类有工业社会向信息社会发展的重要标志，简单实用，高效传输，有满足不同服务的网络传输要求3. 计算机网络由哪些部分组成，什么是通信子网和资源子网？试述这种层次结构观的特点以及各层的作用是什么？答：通信控制处理机构成的通信子网是网络的内层，或骨架层，是网络的重要组成部分。
网上主机负责数据处理，是计算机网络资源的拥有者，它们组成了网络的资源子网，是网络的外层，通信子网为资源子网提供信息传输服务，资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上。
没有通信子网，网络不能工作，而没有资源子网，通信子网的传输也失去了意义，两者合起来组成了统一的资源共享的两层网络。
将通信子络的规模进一步扩大，使之变成社会公有的数据通信网，5. 一个完整的计算机网络的定义应包含哪些内容？答：1.物理结构：通过通信线路、通信设备将地理上分散的计算机连成一个整体2.逻辑结构：在网络协议控制下进行信息传输3.主要目的：资源共享9. 局域网、城域网与广域网的主要特征是什么?答：这三种网络主要是按照网络覆盖的地理范围来划分的：1)广域网（远程网）WAN （Wide Area Network）：广域网的作用范围一般为几十到几千公里。
2)局域网LAN（Local Area Network）:局域网的作用范围通常为几米到几十公里。
3)城域网MAN（Metropolitan Area Network）：城域网的作用范围在WAN与LAN之间，其运行方式为LAN相似。
13. 计算机网络与分布式计算机系统之间的区别与联系是什么?答：两者在物理结构上是非常类似的，但是软件上有很大的差异。
数字通信练习题答案
数字通信练习题答案练 习 一一、名词解释： 1.数字信号数字信号：信号的变化在时间和数值上是离散的，这种信号称数字信号。
2.数字通信信源发出的信息经变换和处理后，送往信道上传输的信号是数字信号的通信系统称为数字通信系统。
3.信息传输速率（传信率）每秒中内所传输的信息量I 。
Rb=信息量(I)/时间(t) 4.符号传输速率（数码率）每秒钟内传输的码元数。
5.误码率传输过程中发生的误码个数n 和传输的总码元数N 之比。
二、简答题1. 模拟信号和数字信号的主要区别是什么？模拟信号和数字信号的主要区别是在于幅度的取值是离散还是连续的。
2. 通信网由哪三要素组成？通信网由终端 、 交换系统、传输系统 三要素组成。
3．数字通信系统中主要性能指标是什么？数字通信系统中主要性能指标是指有效性、 可靠性 。
4．M 进制符号系统信息传输速率和符号传输速率转换公式是什么？M 进制符号系统中信息传输速率和符号传输速率转换公式为（Rb=N B ·log 2M ）。
三．计算题1.在125微秒内传输256个二进制码元，其信息传输速率是多少？若该信号在2秒内有3个码元产生误码，则其误码率是多少？（见自学指导书P6）2.在125微秒内传输256个四进制码元，则其符号传输速率和信息传输速率分别是多少？若该信号在2秒内有3个误码，则误码率是多少？（见自学指导书P6）3.某数字信号的符号传输速率是1200波特，3秒中产生5个误码，问误码率是多少？ Pe=5/(1200×3)=0.0014。
,,p N np e N e lim系统噪声等因素决定信道质量由传输系统特性总码元数误码个数∞→=4.某数字信号的符号传输速率是9600波特，采用四进制数字信号传送，则其信息传输速率是多少？Rb=9600×2=19200（bit）5.在100.38s 内传送848个二进制码元，求信息的传输速率。
Rb=848/100.38=8.448(Mbit)6.八进制系统中，码元速率是1600波特，求该系统的信息传输速率。
ch4(1)_频分多路复用
第4章 多路复用技术
• 4.1 多路复用的基本概念 • 4.2 频分多路复用(FDM)
•
• • • • 4.2.1 FDM原理 4.2.2 FDM标准化 4.2.3 FDM 性能评价 4.2.4 FDM应用系统_电话系统 4.2.5 FDM应用系统_有线电视
• • • •
4.3 波分多路复用 4.4 同步时分多路复用(TDM) 4.5 统计时分多路复用(STDM) 4.6 多路复用技术的比较
3G手机
• 3G，其实它的全称为3rd Generation，含义就是指第三 代数字通信。 3G手机是通信业和计算机工业相融合的产物 相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数 字手机(2G)，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国 际互联网等多媒体通信结合的新一代移 动通信系统。 • 它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包 括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了 提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速 度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持 至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以 及144kbps的传输速度。
四、CDMA、GSM与GPRS
• CDMA与GSM手机相比： • 通话质量好：CDMA的通话质量要高于GSM，在相同环 境下打电话，CDMA的杂音要比GSM小很多。 (先进的切换技术) • 辐射小：CDMA手机的辐射要比GSM小很多。(功率小) • 高速上网：CDMA1x可以提供高达153.6kbps的上网 速率，比GSM GPRS的20几k要快多了. • 投资减少,使用CDMA网络，这就为CDMA手机资费 的下调预留了空间； • 采用视频:从而使手机从只能打电话和发送短信息等 狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。
多路复用技术3篇
多路复用技术多路复用技术是指在一条物理通信线路上同时传输多个独立的信号，从而提高通信效率的技术。
这种技术可以让多个数据源通过共享带宽的方式同时传输数据，从而减少了网络传输的拥塞，提高了数据传输的效率和带宽利用率。
本文将从多路复用技术的基本原理、分类和应用场景三个方面进行阐述。
一、多路复用技术的基本原理多路复用技术是一种基于带宽共享的技术，它的基本原理是通过将多个通信信号复用到同一物理通信线路上，相互不干扰地共享带宽，并在接收端将这些信号再次分离。
多路复用技术根据信号的特征和传输方式不同，可以分为时分复用、频分复用、波分复用和码分复用等多种类型。
下面我们将分别介绍这些类型的多路复用技术。
1、时分复用时分复用技术（Time Division Multiplexing，TDM）是将一条通信线路分割成若干个时隙，每个时隙只允许发送一个信号，不同的信号依次占用不同的时隙。
在接收端，将这些信号按照时序要求进行分离，从而实现了多路数据传输的目的。
时分复用技术在数字通信系统中广泛应用，它可以将多条低速率的信号通过复用技术合并成为一条高速率的信号进行传输，从而有效地提高了信道带宽的利用率。
2、频分复用频分复用技术（Frequency Division Multiplexing，FDM）是将一条通信线路分割成若干个频段，每个频段只允许发送一个信号，不同的信号依次占用不同的频段。
在接收端，将这些信号进行频率分离，从而实现了多路数据传输的目的。
频率复用技术在模拟通信系统中应用比较广泛，它可以将多个低速率的模拟信号通过复用技术合并成为一个高速率的信号进行传输，从而提高了信道带宽的利用效率。
3、波分复用波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing, WDM）是应用于光纤通信系统中的一种复用技术。
它是将光纤通信线路分割成若干个波长，每个波长可以传输不同的信号，从而实现了多路数据传输的目的。
波分复用技术可以同时传输多路数据，具有带宽高、传输距离远、抗干扰能力强等优点，因此在光纤通信系统中得到了广泛应用。
计算机基础第2版习题参考答案
第1章计算机与信息社会思考与习题一、单选题二、多选题第2章计算机系统结构思考与习题一、单选题四、回答问题1. 计算机硬件系统由哪几个部分组成？各部分的主要功能是什么？答：计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成，也称计算机的五大功能部件。
运算器是计算机对信息或数据进行加工和处理的部件。
控制器是整个计算机的指挥控制中心，它根据指令的要求向计算机各个部件发出操作控制信号，使计算机的各个部件能高速、协调、有条不紊地工作。
存储器是计算机的记忆和存储部件，用来存放信息。
输入输出设备简称I/O设备，通常又称为外部设备或外围设备。
I/O设备是人与计算机直接对话的设备，是人－机相互通信的桥梁。
2. 计算机软件系统分为哪两大类？各自包括哪些组成部分？答：计算机的软件系统通常分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件通常包括操作系统、语言处理程序、各种服务性程序和数据库管理系统等。
应用软件是指计算机用户利用计算机的软、硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件。
应用软件包括的范围是极其广泛的，可以这样说，哪里有计算机应用，哪里就有应用软件。
如文字处理软件、表格处理软件、辅助设计软件、实时控制软件等。
3. 汇编语言和高级语言能直接被计算机识别和执行吗？为什么？答：不能。
因为在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机器语言程序。
4. 什么是BCD码？什么是ASCII码？请查出“B”、“a”的ASCII码值。
答：BCD编码即所谓的“二～十进制编码”，就是将十进制数的每一位数字分别用二进制的形式表示。
具体地说，就是用四位二进制数来表示一位十进制数字。
ASCII码是美国信息交换标准代码，是西文领域的符号处理普遍采用的编码，虽然ASCII码是美国国家标准，但它已被国际标准化组织(ISO)认定为国际标准，在世界范围内通用。
多路复用原理
多路复用原理
多路复用原理是指将多个信号合并在一起，送到一个通道中进行传输，同时通过特定的方式将这些信号再分离出来。
它可以提高传输效率，
减少传输线路的数量。
多路复用技术在现代通信技术中得到了广泛的应用。
在网络通信中，
多路复用可以减少数据传输过程中所需的传输时间，因为多个信号可
以在同一条通信线路上进行传输。
在模拟电视和广播领域，多路复用
可以实现多个频道在同一频段内进行广播和传输。
在数字通信中，多路复用可以通过时分复用（TDM）和频分复用（FDM）两种方式实现。
时分复用是将每个信号划分为许多时间间隔，每个时间间隔用于传输
一个数据位，经过多路复用后，一个数据帧就被分成几个时间间隔，
并分别分配到各个信号中进行传输。
接收端可以通过解码器将分散在
各个时间间隔中的数据帧重新组合成完整的数据帧。
频分复用是将不同频段内的信号进行合并，每个信号占用不同的频带，这些频带通过多路复用的方式合并在一起进行传输。
接收端需要有特
定的信号分离器将不同频段的信号分离出来，然后通过解码器将信号
转换成原始数据。
总之，无论是时分复用还是频分复用，多路复用技术都可以在同一条线路上高效地传输多个信号，提高传输效率。
随着技术的不断发展和网络的不断扩张，多路复用技术在通信领域中的应用越来越广泛，成为现代通信技术中不可或缺的一部分。
电路基础原理电路中的多路复用与解复用
电路基础原理电路中的多路复用与解复用电路基础原理中的多路复用与解复用在现代科技高速发展的时代，电路作为通信和数据传输的基础，扮演着重要的角色。
而多路复用与解复用技术则是电路中的重要组成部分。
本文将简要探讨电路基础原理中的多路复用与解复用。
一、多路复用的概念和作用多路复用是指将多个信号通过共享一个信道传输的技术。
在传输过程中，每个信号被分配一个时间段，通过快速切换的方式，在时间上交错传输。
这样可以提高信道的利用率，减少资源的占用。
多路复用技术的应用非常广泛，特别是在通信领域。
例如，电话通信中采用的时分多路复用技术可以将多个语音信号通过同一条电话线路同时传输，从而提高线路的利用率。
此外，无线通信领域中的频分多路复用技术也是多路复用技术的一种应用。
二、多路复用的分类多路复用技术根据不同的特点和应用可以分为时分多路复用、频分多路复用和波分多路复用。
1. 时分多路复用（TDM）时分多路复用是将数据分为多个时隙进行传输的技术。
在发送端，不同的信号按照预定的时间顺序被划分为时隙，然后按照时隙的顺序进行传输；在接收端，根据时隙的信息，将数据重新分离出来。
2. 频分多路复用（FDM）频分多路复用是将不同的信号通过不同的频率进行传输的技术。
在发送端，不同的信号被调制成不同的频率，然后通过同一条信道进行传输；在接收端，利用解调器将不同的频率分离出来，恢复原始信号。
3. 波分多路复用（WDM）波分多路复用是利用不同波长的光信号进行传输的技术。
每个波长都可以传输不同的信号，因此可以同时传输多个信号，提高传输的容量。
三、解复用的原理和方法解复用是多路复用技术的逆过程，用于将多个信号从一个复用信道中分离出来。
解复用的原理和方法与多路复用相对应。
1. 时分解复用（TDM）时分解复用是根据发送端发送的时隙信息，在接收端对信号进行分离的过程。
通过识别时隙的信息，将时分复用的信号进行恢复。
2. 频分解复用（FDM）频分解复用是利用频率分离不同信号的过程。
电路基础原理多路复用与解复用
电路基础原理多路复用与解复用电路基础原理-多路复用与解复用在数字通信领域中，多路复用和解复用是非常重要的概念。
它们是用于提高通信信道的利用率，使得多个信号可以在同一个通信链路上传输和分离的技术手段。
本文将从基础原理角度，简要介绍多路复用与解复用的概念和技术，并讨论其在现代通信系统中的应用。
一、多路复用的概念多路复用（Multiplexing）是一种将多个信号通过一个共享的通信通道传输的技术。
其基本原理是将不同的信号合成为一个复合信号，然后通过共享的通信通道传输。
在接收端，通过解复用技术将复合信号还原成原始的信号。
多路复用的主要目的是提高信道的利用率。
在传统的模拟通信系统中，频分多路复用（FDM）是最常见的一种多路复用技术。
它将不同的模拟信号调制到不同的频率上，然后通过混合器将这些频率叠加后传输。
接收端通过滤波器和解调器将这些频率分离和还原。
随着数字通信技术的发展，时间分割多路复用（TDM）被广泛应用。
TDM将不同的信号按照时间顺序放入一个时隙中，然后通过共用的传输介质进行传输。
接收端根据时间顺序将各个时隙中的信号分离和还原。
二、多路复用的应用多路复用技术在现代通信系统中得到广泛应用。
其中一个重要的应用是在电话网络中。
电话交换机利用多路复用技术，将多个电话信号合并在一个链路上进行传输，提高了电话网络的利用效率。
另一个重要的应用是在计算机网络中。
以太网是一种常见的局域网技术，利用多路复用技术，将多个计算机连接到一个共享的传输介质上。
这样可以实现计算机之间的高效通信和数据交换。
此外，多路复用技术还广泛应用于视频传输、卫星通信、广播电视等领域。
通过合理使用多路复用技术，可以在有限的传输资源下同时传输多个信号，提高了整体的通信效率和资源利用率。
三、解复用的原理解复用（Demultiplexing）是多路复用的逆过程，用于将复合信号还原成原始的信号。
解复用的基本原理是根据信号的特定特征进行分离和还原。
例如，在频分多路复用中，解复用器通过滤波器和解调器将复合信号中的不同频率分离出来，并将它们还原成原始的模拟信号。
多路复用概念
多路复用概念
多路复用是指在一条物理通信链路上同时传输多个数据流的技术。
这种技术可以提高通信链路的利用率和传输效率，减少通信成本。
多路复用技术有时也被称为 TDM (时分复用) 或 FDM (频分复用)。
在 TDM 中，数据流按照时间片的方式进行复用，在规定的时间
段内只允许一个数据流通过通信链路。
而在 FDM 中，数据流按照频
段的方式进行复用，在不同的频段内允许不同的数据流通过通信链路。
两种方式都能够实现多路复用，但 FDM 在实现时需要考虑更多的技
术因素，比较复杂。
在实际应用中，多路复用技术被广泛应用于各种通信系统中，如电话系统、数据传输系统、广播电视系统等。
例如，在电话系统中，多路复用技术可以让多个通话同时使用一条电话线路，提高电话系统的使用效率。
在数据传输系统中，多路复用技术可以将多个数据流同时传输，提高数据传输效率。
在广播电视系统中，多路复用技术可以将多个电视频道同时传输到用户的电视机上，提供更多的节目选择。
总之，多路复用技术是一种重要的通信技术，能够提高通信链路的利用率和传输效率，减少通信成本，广泛应用于各种通信系统中。
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• 2.FDM对各路信号的要求：
只要各路信号在频谱上不重叠，即可以在 同一信道中传输，最后用滤波器将其分开， 实现频分多路复用。
频分多路复用（FDM）
• 3.实现各路信号频谱不重叠的方法： 调制
–在FDM中，将每个信号调制到不同的载波 频率上，调制后的信号被组合成可以通过 媒介传输的复合信号； –要保证载波频率之间的间距要足够大， 即能够保证这些信号的带宽不会重叠
4.2.4 FDM应用系统_电话系统
• 电话系统：FDM最典型的应用就是话音信
号频分多路载波通信系统。滤波器将每个话 音通道的带宽限制在3000Hz左右。当多个 通道被复用在一起时，每个通道分配 4000Hz的带宽，以便彼此频带间隔足够远， 防止出现串音；如果三种话音信号分别被调 制到64，68和72kHz的载波频率上，且只取 其低边带，所得到的频谱如图4-10所示。
• 下图给出了频分多路复用的一般情况。 • 在该图中，有4个信号源输入到一个多路复用器上， 复用器用不同的频率（f1 ，f2 ，f3 ，f4 ）调制每一个 信号。每个调制后的信号都需要一个以它的载波频 率为中心的带宽，称之为通道（信道）。 • 为了防止信号间的相互干扰，在每一条通道间使用 保护频带进行隔离。保护频带是一些无用的频谱区。
多路复用分类
– 根据码型(波形)结构的不同来实现信号分割 的多路复用称为码分多路复用或码分多址
(Code Division•ultiplex Address,CDMA） M
– 此外，还有两种特殊的复用方式：空分多 路复用(Space Divisicn Multiplex,SDM), 波分 多路复用(Wavelength Divisicn Multiplex,
WDM)
FDM和TDM
– 只要各路信号在时间上不重叠，就可 以在同一信道内传输，解复用器端用 门电路将复合信号分开，实现时分多 路复用。
4.2 频分多路复用（FDM）
• 1.FDM对传输介质带宽要求：
FDM是根据频率参量的差别来分割信号的， 当传输介质的带宽大于所要传输的所有信号 的带宽总和时，就可采用FDM。
图4-6 amp;T分级结构 ：
– 12路电话复用到60kHz~108kHz的频带上，构成一个群
(Group，48kHz)； – 5个群(60路电话)复用到312kHz~552kHz的频带上，构成一
个超群(Supergroup，240kHz)；
– 5个超群(300路电话)复用到812kHz~2044kHz的频带上，构 成一个主群(Mastergroup，1.12MHz)； – 3个主群(900路电话)复用到8516kHz~12388kHz的频带上， 构成一个超主群(Supermastergroup)； – 4个超主群(360路电话)复用到42612kHz~59684kHz的频带 上，构成一个巨群(Gaintgroup)。
FDM基本原理
• 接收端：
– 滤波(BPF)解调(Demodulator)
图4-4 频分复用接收器
FDM处理过程
• FDM频分多路复用是一个模拟过程，多用于 模拟信号的传输。 FDM系统最常见的应用就 是电话系统。 • 下面我们以话音信号为例，说明FDM的复用 和解复用过程。 复用过程：图4-5说明了如何使用FDM将3个话 音通道复用在一起。每个话音信号的频率范围 都是很相近的。在复用器中，这些相似的信号 被调制到不同的载波频率（f1，f2，f3）上。然 后，将调制后的信号合成为一个复用信号并通 过宽频带的传输媒介传送出去。
图4-5 复用过程
• 注意本图中水平坐标轴表示频率，而不是时间。 • 另外，调制后的复合信号带宽要大于每个输入信号带 宽的3倍，因为通道之间要有相应的保护频带。 • 保护频带的宽度是由CCITT的有关建议选定的。
•
解复用过程是复用过程的逆过程。解复用器采用滤波 器将复合信号分解成各个独立信号。然后，每个信号 再被送往解调器将它们与载波信号分离。最后将传输 信号送给接收方处理。图4-6 显示了解复用的过程。
通路：一条物理链路，可由多条通道组成。 通道：通路中用来完成一路信号传输的单位
信道（channel)：是指以传输媒介为基础的信号通道。
多路复用技术理论依据
• 理论依据：信道多路复用的理论基础是
信号分割原理。信号分割的依据在于信 号之间的差别.这种差别可以体现在频率、 时间或波形等参量上。
多路复用分类
第4章 多路复用技术
• 实际通信系统中经常要在异地之间同时 传送多路信号，一般采用 :
– 近距离多路信号传输：采用多路低速传输 介质分别传输多路信号 – 远距离多路信号传输： 采用一条高速传输 介质传输多路信号
多路复用技 术
Source
Destination
多条低速传输介质
Source
Destination 一条高速传输介质
4.1 多路复用技术基本概念
• 定义：将一些彼此无关的低速信号按照 一定的方法和规则合成一路复用信号， 并在一条公用（高速）信道上进行数据 传输，到达接收端再进行分离的一种技 术。
合成
多路信号
一路复用信号
Source Destination
多路信号
分解
一路接收信号
多路复用技术示意图
Path
图4-1多路复用技术示意图
第4章 多路复用技术
• 4.1 多路复用的基本概念 • 4.2 频分多路复用(FDM)
•
• • • • 4.2.1 FDM原理 4.2.2 FDM标准化 4.2.3 FDM 性能评价 4.2.4 FDM应用系统_电话系统 4.2.5 FDM应用系统_有线电视
• • • •
4.3 波分多路复用 4.4 同步时分多路复用(TDM) 4.5 统计时分多路复用(STDM) 4.6 多路复用技术的比较
一条高速信道 （光纤） 总局
一条高速信道 （同轴电缆）
总局
每一部电话都有两根铜线直接连 到电话公司最近的端局（end office)(也叫本地中心局，local central office),这段距离通常为 1KM～10KM,在市区的距离比中农 村短 客户电话和端局之间的双线连 接在电话行业中被称为本地回 路（ local loop)
4.3 波分多路复用
• 波分多路复用：它是频分多路复用技术在光
纤通道上的应用而提出的一种新的有效方法； 故传输介质为光纤。
• 波分多路复用的工作原理 ：如下图所示，
两束光波的频率是不相同的，它们通过棱镜 （或光栅）之后，使用了一条共享的光纤传输； 它们到达目的结点后，再经过棱镜（或光栅） 重新分成两束光波。
4.2.5 FDM应用系统_有线电视
• 有线电视 系统：FDM的另一个常见应用
是有线电视传输。目前，有线电视系统中使用 同轴电缆作为传输媒介，而同轴电缆的传输带 宽大约有500MHz。一个电视频道大约只需要 6MHz的传输带宽。因此从理论上讲，一条同 轴电缆可以同时承载83个电视频道。（实际上 由于需要保护频带，要小于理论值83）。
图4-3
4.2 频分多路复用（FDM）
• • • • • 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 FDM基本原理 FDM标准化 FDM 性能评价 FDM应用系统_电话系统 FDM应用系统_有线电视
4.2.1 FDM基本原理
• 发送端：
– 调制合成传输（复合信号）
图4-4 频分复用发送器
CT1
NewYork London Moscow Sydney
所辖区域
America Wst E & Me EE NA MA Oceania
Tokyo
Sigapore India
East Asia
SE Asia S Asia Arab
CT1
CT1
CT2
×
×
CT2
CT3
×
×
CT3 国内网络
国际长途网络主体结构
• 传输介质：双绞线
FDM应用系统_电话系统
图4-7 三个话音信号多路复用频谱图
FDM应用系统_电话系统
• 注意两个问题：
– 第一，防止串扰问题。如果相邻话路信号的频带 重叠，串话现象就可能发生。如前所述，对话音 信号来说，它的有效带宽只有3000Hz，如果取 信道子频带为4000Hz，就可以避免串扰现象的 发生。 – 第二，减少噪声。对于远距离的通信，放大器对 某条信道上的信号带来的非线性影响可能会在其 它信道上产生频率成分，形成噪声干扰其他信道 的信号传输。为此，必须在实际设计过程中给予 充分的注意，力求消除其非线性效应。
• 我们还可以使用交换式的波分复用系统，在这 样的系统中，可以有多条输入与输出光纤。在 典型的交换式波分复用系统中，所有的输入光 纤与输出米纤都连接到无源的星型的中心耦合 器。每条输入光纤的光波能量通过中心耦合器 分送到n个输出光纤中。这样，一个星型结构 的交换式波分复用系统就可以支持数百条光纤 信道的多路复用。这种系统在未来的高速光纤 网络中，将会有广泛的应用前景。
• 国际长途网
– 树形结构：由各国长途电话网互联而成
汇接区B
终端用户 分局 汇接局
汇接区A
汇接区C
市话汇接网络
主叫用户 被叫用户
通话路由
大区中心局
省中心局
地区中心局
县中心局
市话网络
国内长途网络
主叫用户 被叫用户
基干路由 高效路由 迂回转接路由
国际长途网络结构
• CT1：七个国际中心 局 • CT2：CT1所辖区域的 大国家设置的中间转 接局 • CT3：各个国家内连 接其长途网络的转接 局
• 信道多路复用的理论基础是信号分割原理。信 号分割的依据在于信号之间的差别 – 按照频率参量的差别来分割信号的多路复用 称为频分多路复用(Frequency-Division Multiplex,FDM) – 按照时间参量上的差别来分割信号的多路复 用称为时分多路复用(Time• ivision D Multiplex,TDM） • 同步时分多路复用（同步） • 统计时分多路复用（异步）