通信原理之多路复用和多址技术
OFDM原理与应用_第八章
第八章 OFDM 多址接入技术
由于扩频后的信号带宽被限制在一个子带之内，因此它适用于上行 通信链路。
Cu (t )
Cu (t )
Cu (t )
图 8-7 MC/DS-CDMA 示意图
第八章 OFDM 多址接入技术
MT-CDMA 也利用给定扩频序列在时域内扩展经串/并转换后的数据流。 但是与一般的 DS-CDMA 相比，MT-CDMA 采用与载频数成比例的长扩频 序列。 在这种方案中，每个子载波的频谱不再满足正交状态。 2. 频域扩频 MC-CDMA 系统采用频域扩频的方式。 其基本过程是： 每个信息符号由一 个特定的扩频码片进行扩频，然后将扩频以后的每个符号调制到一个子 载波上； 因此，若扩频码的长度为 N ，那么对应这 N 个子载波传输的是相同 的信息数据。
第八章 OFDM 多址接入技术
8.1 OFDM 的多种接入方式 四种多用户通信系统 第一类多用户通信系统采用多址通信技术，即大量用户通过使用一 个公用通信信道向相同的接收机发送信息， 典型案例：移动蜂窝通信系统——某一个小区中的若干用户能够 向该小区的公共基站发送信息。 第二类多用户通信系统是一个广播网络； 在这类系统中，一个单独的发射机向多个接收机发送信息。 典型案例：公共无线电和电视广播系统。 第三类多用户通信系统是存储-转发网络；
第八章 OFDM 多址接入技术
四种主要的多址接入技术 频分多址（FDMA） 时分多址（TDMA） 码分多址（CDMA） 空分多址（SDMA） OFDM 和多址技术的结合能够允许多个用户同时共享有限的无线频谱， 从而获得较高的系统容量。 OFDM-FDMA（OFDMA） ； 跳频 OFDMA。 OFDM-TDMA； 多载波 CDMA；
通信原理_第6章信道复用和多址技术.
特点：简单，信道利用率低,不稳定。最大吞吐量仅为容 量的18.4%。
各种ALOHA方案网络吞吐量 S与提供负载 G的关系如图。
具有捕获效应的S-ALOHA 0.54
归一化信道吞吐量(S)
0.45 0.36 0.27 0.18 0.09 0.00 0.00 0.5
(a) 工作示意图。4个地球站，其中一个为基准站。
基准站任务：为其他各站发射定时信号。基准站也可由某一地球站兼 任。帧周期(帧)：所有地球站在卫星内占有的整个时间间隔。 分帧（子帧）:每个地球站占有的时隙帧。 (b) 帧结构。帧周期为125μs）或其整倍数。 帧:由所有分帧和一个基准站分帧组成。分帧的长度可以一样也可以 不一样。由前置码和数据两部分组成。
在FDMA中，是指各地球站占用转发器的频段；
在TDMA中，是指各站占用的时隙；
在CDMA中，是指各站使用的正交码组。
20/48
6.3.1 频分多址
FDMA按频率划分，把各站发射的信号配置在卫星频带内 的指定位置上,各中心频率留有保护频带。 示意图。
保护频带
转发器频带分配
f A fB
3/48
6.1.1 频分复用
低通滤波器 调制器 MOD 带通滤波器 BPF 带通滤波器 BPF 解调器 DEM 低通滤波器 LPF
f1 (t )
LPF
f1 (t )
01
f 2 (t )
消息输入 LPF MOD BPF
f S (t )
主调制器 MOD 信道 主解调器 DEM BPF
波分复用的两波道间隔为10 ~ 100nm。当间隔为1 ~ 10nm， 甚至1nm以下时，称为密集波分复用（DWDM）。
通信系统中的多路复用技术介绍
通信系统中的多路复用技术介绍多路复用技术指的是在通信系统中，通过将多个信号合并在一个信道中传输，以提高通信信道的利用率和传输效率的一种技术。
它可以将不同用户的信号同时传输在同一个信道中，从而实现多个用户同时进行通信。
下面将详细介绍多路复用技术的原理和步骤。
一、多路复用技术的原理1. 频分多路复用（FDM）：将传输信道频带划分为若干个不重叠的子信道，每个子信道用于传输一个用户的信号。
通过控制每个子信道的带宽，可以使不同用户之间的信号不会相互干扰。
2. 时分多路复用（TDM）：将传输信道的时间分成若干个时隙，每个时隙用于传输一个用户的信号。
用户的信号在不同的时隙进行传输，通过控制每个用户的传输速率，可以实现多用户同时传输。
3. 统计多路复用（SDM）：根据用户的传输需求和信道的使用情况，动态地分配信道资源。
当用户的传输需求较小或者其他用户没有传输时，可以将信道资源分配给其他用户使用。
二、多路复用技术的步骤1. 信号接入：将不同用户产生的信号接入到通信系统中。
用户的信号可以通过不同的方式接入，如数字化后通过信号结构器输入、模拟信号通过模数转换器转换为数字信号后输入等。
2. 信号编码：对每个用户的信号进行编码。
编码可以使得不同用户的信号在传输过程中相互独立，不会相互干扰。
常见的编码方式有频分编码、时分编码等。
3. 多路复用：将各个用户的信号按照多路复用技术的原理进行合并。
例如，对于频分多路复用技术，可以将每个用户的信号经过调制后分配到不同的频带中；对于时分多路复用技术，可以将每个用户的信号按照时间顺序分配到不同的时隙中。
4. 信号传输：将多路复用后的信号通过信道传输。
传输过程中需要保持信号的完整性和准确性，避免信号受到干扰或衰减。
5. 信号分解：在接收端，将传输的信号进行分解，分离出各个用户的信号。
分解可以使用与多路复用技术相对应的解复用技术，如频分解复用、时分解复用等。
6. 信号解码：对分离出的每个用户的信号进行解码。
信道复用和多址方式(1)幻灯片PPT
信号3 保
信号2
护 频
带 信号3
O
图
5-12t
O
FDM与TDM
Ta
t
(a)
〔a〕 FDM ； (b)TDM (b)
19
5.3.3 TDM与FDM的比较
时分频分复用的区别 －－－－关于设备复杂性
▪复用局部而言，FDM设备相对简单，TDM设备较为复杂；
▪就分路局部而言，TDM的滤波器比FDM的模拟滤波器分路 简单、可靠，而且TDM中的所有滤波器都是一样的滤波器。 FDM中要用到不同的载波和不同的带通滤波器，因而滤波设 备相对复杂。
10个根本超群共600路构成一个根本主群 (BasicMaster Group)，将其视为10个信号再次做 频分复用调制，U600的频带占564—3084kHz。
8
6.1.2波分复用
波分复用
波分复用〔WDM〕:光纤通信中利用同一根光纤同时传输波长 具有适当间隔的多个不同光源的光信号。从本质上说，波分 复用与频分复用是一样的。原理如图。
4
5
为了防止邻路信号之间相互干扰，副载波频率之间的间隔 应满足： WSWmWg
〔W m :消息信号的频谱； W: 防g 护频带。〕
F (w )
S
W W
m
g
w
w
w
w
w
w
w
03
02
01
01
02
03
(b)
W S S N B m ( N W 1 ) W g W m ( N 1 ) W S
6
▪总的比较，TDM的设备要简单些。
20
5.3.3 TDM与FDM的比较
时分频分复用的区别 －－－－关于信号间干扰和失真
通信原理有关的技术
通信原理有关的技术以下是与通信原理相关的一些技术：1. 调制解调技术（Modulation and Demodulation）：将数字信号转换为模拟信号进行传输，然后再将模拟信号转换回数字信号。
2. 多路复用技术（Multiplexing）：将多个信号通过不同的方式在同一传输介质上传输，以提高信道利用率。
3. 频分多址技术（Frequency Division Multiple Access）：将可用频带划分为不同的频道，每个用户在不同的频道上传输数据。
4. 时分多址技术（Time Division Multiple Access）：将时间划分为不同的时隙，不同用户在不同的时隙上传输数据。
5. 码分多址技术（Code Division Multiple Access）：通过在发送端使用不同的扩频码，将多个信号叠加在同一频带上传输。
6. OFDM技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）：将高速数据流分为多个低速子载波，并在不同的子载波上传输数据。
7. 奈奎斯特采样定理（Nyquist Sampling Theorem）：根据信号的带宽进行恰当的采样，以有效还原原始信号。
8. 射频识别技术（Radio Frequency Identification）：使用射频通信进行身份识别、物品追踪等应用。
9. 卫星通信技术（Satellite Communication）：利用地球轨道卫星来传输长距离通信信号。
10. 光纤通信技术（Fiber Optic Communication）：使用光纤作为传输介质，通过光信号传输数据。
11. 无线通信技术（Wireless Communication）：使用无线电波进行数据传输，如蜂窝通信、Wi-Fi、蓝牙等。
12. 码型技术（Modulation Coding）：将数字比特流转化为符号序列，通过对不同编码方式的选择来提高传输效率和可靠性。
第七章 多路复用和多址技术
＝256bit，因此，传码率为 2568000 2.048M 波特，信息速率
为 2.048Mbit/s。
PCM 30/32路系统的一帧
❖ 前面讨论的7P.C3M.530P/3C2路M和高P次CM群24系路时统分多路系统，
称为数字基群（即一次群）。为了能使宽带信号（如电 视信号）通过PCM系统传输，就要求有较高的传码率 。因此提出了采用数字复接技术把较低群次的数字流汇 合成更高速率的数字流，以形成PCM高次群系统。 CCITT推荐了两种一次、二次、三次和四次群的数字等 级系列，如表7.3-1所示。 ❖ 表7.3-1所示的复接系列具有如下优点： ❖ 易于构成通信网，便于分支与插入。 ❖ 复用倍数适中，具有较高效率。 ❖ 可视电话、电视信号以及频分制载波信号能与某一高次 群相适应。
图7-8 基于PCM30/32路系列的数字复接体制
7.3.6 SDH的提出
对传输的新要求，必须从技术体制上对传输系统进行根本的改革，为此，CCITT 制订了TDM制的150Mb/s以上的同步数字系列（SDH）标准。它不仅适用于光纤 传输，亦适用于微波及卫星等其它传输手段。它可以有效地按动态需求方式改变 传输网拓扑, 充分发挥网络构成的灵活性与安全性， 而且在网路管理功能方面大 大增强。数字复接系列（同步数字系列）如表7.3-2所示。
[例7.3.1]
❖ 对10路最高频率为3400Hz的话音信号进行TDM-PCM传 输，抽样频率为8000Hz。抽样合路后对每个抽样值按照 8级量化，并编为自然二进码，码元波形是宽度为的矩形 脉冲，且占空比为0.5。计算TDM-PCM基带信号的第一 零点带宽。
[例7.3.2]
[例7.3.3]
卫星通信 多址技术
（二）多址联接
• 频分多址（FDMA）：各站、台发出的射频信号在指定的射频频带内， 但在频谱上互不重叠地排列，共同分用该射频频带，接收端用带通滤 波器分离各路射频信号。 • 时分多址（TDMA）：以不同的时隙来区分地址，每站有一指定时隙， 各站只是在自己的时隙内发射信号。 • 码分多址（CDMA）：每个用户有一个特定结构的码字作为地址，不 同用户的不同波形信号以同一频率发射出去，各站的接收是根据相应 的信号波形分离出自己需要的信号。 • 空分多址（SDMA）：利用天线的方向性和用户的地区隔离性实现信 号的分离。
19
码分多址（CDMA）
图3-8 DS/CDMA系统框图 系统框图
20
码分多址（CDMA）
21
CDMA特点
• 用户共享一个频率，无需频率规划 用户共享一个频率， • 大容量 • 软容量：用户越多，性能越差，用户减少，性 软容量：用户越多，性能越差，用户减少， 能就变好 • PN码的正交性 码的正交性 • 远近效应 • 抗多径衰落 • 利用宏分集可以实现软切换 • 利用多用户检测提高系统性能和容量 • 利用多径，采用 利用多径，采用RAKE技术提高系统性能 技术提高系统性能
3
• 多址联接：指多个通信站的射频信号在射频信道 上的复用，以实现各个通信站之间的通信。对于 卫星通信系统，多址联接指的是多个地球站发射 的信号，通过卫星转发器的射频信道复用，实现 各站间通信的一种方式。常见的多址方式有频分 多址、时分多址、码分多址和空分多址。 • 多址联接和多路复用的关系：多址联接和多路复 用的理论基础都是信号的正交分割原理。但多址 联接是指多个电台或通信站发射的信号在射频信 道上的复用，以达到各台、站之间同一时间、同 一方向的用户间的多边通信；多路复用是指一个 电台或通信站内的多路低频信号在群频信道（即 基带信道）上的复用，以达到两个台、站之间双 边点对点的通信。
通信原理与应用第7章 复用技术
在选择载频时，既应考虑到每一路已调信号的频谱宽度 fm ，还应留有 一定的防护频带 fg 。为了各路信号频谱不重叠，要求载频间隔为：
fs fc(i1) fci fm f g
i 1,2,L , n
（7-1）
式中f ci和f c(i 1) 分别为第 i 路和第（i+1 ）路的载波频率； fm 是每一路
一个帧125s（含32时隙） TS0 TS1 TS2 。。。 话路时隙 同步时隙 1 0 0 1 1 0 1 1 偶帧 F0 0 0 0 信令时隙 0 1 A2 1
复帧 对告
TS15
TS16
TS17
。。。 话路时隙
TS30 TS31
一个话路 1 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8
帧同步码 留给国际通信用， 或用于CRC校验， 1 1 A1 1 1 1 1 1 奇帧 留给国 内通信用 F1 a
2. 不可避免地出现路间干扰，主要原因是系统中存在
非线性。
例如，多路信号通过公用的放大器时，由于非线性失真
会引起各路信号频谱交叉重叠，存在路间干扰，在传输语 音信号时产生可懂串话。
5
7.2 时分复用（TDM）
时分复用是指多路信号共用同一信道，占用相同的信道带宽， 只是在不同的时间段传送。
图7.3 PCM时分多路复用示意图
③码分复用（CDM），对多路数字信号扩频并选用不同的正交码组；
④多址复用方式（DMA），所谓多址通信是指不同地址的多个用户共享 信道资源（如无线电频谱）实现各用户之间相互通信的一种方式。
2
7.1 频分复用
频分复用——在发送端利用不同频率的载波将多路信号的频谱调制到 不同的频段，以实现多路复用。常用的调制是单边带调制，可以有效 地提高频带利用率。
多路复用技术
……
F15
F0
复帧周期 2ms
TS0 TS1
……
TS15 TS16 TS17
……
TS31 8bit
t
路时隙3· 9 s
帧周期 125s (256bit)
PCM-30/32制式 每路码速率：64kbit/s 基群码速率：2048kbit/s
PCM-30/32路 数字复接结构
1.2 通信复用技术 PCM-30/32路 数字复接
a
1
保留给国际用
奇帧
1 1 A 1 1 1 1
b
c
d
a
b
c d
F1 帧
复帧
话路1信令 话路16信令
……
保留给国内用 帧失步对告 同步：A=0 a b c d a b c d F15 帧 失步：A=1 奇帧监视码 话路15信令 话路30信令
PCM-30/32路 数字复接结构
1.2 通信复用技术
F14 F15 F0 F1 F2
1.2 通信复用技术
功率 时间
FDM
功 率 时间 功率 时间
TDM
CDM
1.2 通信复用技术
电视信号 载波300路 电话120路 载波60路 可视电话 电话30路 载波12路
彩色电视编码器
1
主群编码器
PCM 120路 超群编码器 可视电话编码器 PCM 30路 基群编码器
3 1 2 1 2 3 4
复用 方式
时分复用 占用不同的时间间隔。具体说，就是把时间分成
(TDM) 均匀的时间间隔(称为时隙)，每路信号分配在不 同的时间间隔内传送。
时分多路复用：各路信号同时在同一信道传输时
码分复用 码分多路复用(码分多址 ) ：起源于扩频通信原
卫星通信的工作原理
卫星通信的工作原理卫星通信是一种通过人造卫星实现远距离通信的技术。
它以卫星为中间媒介，将信号从一个地方传送到另一个地方，实现信息的传输和交流。
卫星通信的工作原理涉及到几个重要的组成部分，包括地面站、卫星和用户终端。
下面将详细介绍卫星通信的工作原理及其相关技术。
一、地面站地面站是卫星通信系统中的重要组成部分，主要负责与卫星进行通信。
地面站包括天线、发射机和接收机。
天线用于接收来自用户终端的信号并将其转换成电信号，同时将电信号转发给卫星。
发射机负责将地面站产生的电信号转换成微波信号，通过天线发送给卫星。
接收机则用于接收卫星传回的信号，并将其转换成电信号，进一步处理以便用户终端可以接收到。
二、卫星卫星是卫星通信系统的核心设备，起到信息传输的关键作用。
卫星分为地球同步卫星和非地球同步卫星两类。
地球同步卫星在轨道上与地球的自转保持同步，能够覆盖固定的地面区域，提供稳定的通信服务。
非地球同步卫星则以多颗卫星组成卫星网络，以提供全球性的通信服务。
卫星接收来自地面站的信号后，通过转发将信号传输到目标地区的地面站，再由地面站向用户终端发送信号。
三、用户终端用户终端是卫星通信网络中的最末端设备，用于接收和发送信号。
用户终端通常包括天线、发送和接收设备，以及与其他终端连接的终端设备。
天线用于接收来自卫星的信号，并将其转换成电信号。
发送和接收设备分别负责将电信号转换成微波信号发送给卫星，以及接收卫星传回的信号并将其转换成电信号。
终端设备与用户终端的应用相关，可以是手机、电视、电脑等各种设备。
四、卫星通信技术卫星通信技术涉及到许多关键技术，确保了信息的可靠传输和高质量的通信体验。
1. 调制解调技术：调制解调技术用于将数字信号转换成模拟信号和将模拟信号转换成数字信号。
在卫星通信中，数字信号经调制转换成模拟信号传输，然后在接收端经解调转换回数字信号，以确保信号传输的准确性和稳定性。
2. 多路复用技术：多路复用技术用于将多个信号合并在一条信道中传输，提高信道的利用率。
第九章-多路复用和多址接入
高速率数字流的过程或方式。常见的复接方式是按位 复接和按字复接。
按位复接：简单易行，且对存储器容量要求不高。其缺点是 不利于信号交换。
按字复接：有利于数字电话交换，但要求有较大的存储容量。
复接方式举例：
PCM30/32基群(1)
PCM30/32基群(2) PCM30/32基群(3) PCM30/32基群(4)
9.4 时分多路复用(TDM)：
时分多路复用：将一条物理信道按时间分成若干个时 间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用 的一个信号占用。这样，利用每个信号在时间上的交 叉，就可以在一条物理信道上传输多个数字信号。 时分多路复用不仅限于传输数字信号，也可同时交叉 传输模拟信号；但是主要用于传输数字信号。 TDM分类： （1）同步时分复用：时分方案中的时间片是预先分配好， 且是固定不变的。 （2）异步(统计)时分复用：允许动态地分配传输介质的 时间片。
缺点：
FDM应用举例1：
模拟电话系统： 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。
FDM举例：
模拟电话网采用频分复用体系，是一个分级体系 结构，由基群(Group)、超群(Supergroup)、主群 (Mastergroup)和巨群(Giantgroup)等组成。
96
480 672 1440 4032 5760 8064
T–4
97.728（日本） 274.176（北美）
T－5
通信原理-信道复用与多址技术
应用场景选择
• 码分复用适用于保密性要求高的场景。
应用场景选择
01
多址技术
02 频分多址适用于用户数量较少、对频率资 源需求大的场景。
03
时分多址适用于用户数量较多、对时间资 源需求大的场景。
04
码分多址适用于用户数量大、对保密性要 求高的场景。
发展趋势分析
信道复用与多址技术的融合
随着通信技术的发展，信道复用与多址技术呈现融合趋势，以提高频谱利用率 和系统容量。
详细描述
码分复用通过分配不同的扩频码型给不同的用户或数据流，实现多个信号在同一信道上的传输。每个信号使用独 特的扩频码型进行调制，从而实现多路复用。由于不同的码型之间具有正交性，因此可以有效地实现信号的分离 和识别。
02
多址技术
频分多址
频分多址（Frequency Division Multiple Access， FDMA）是一种通信方式，它将通信频带分成若干个小的 频带，每个用户占用一个子频带进行通信。 FDMA通过将频带分割成多个小的频带，可以支持多个用 户同时进行通信，提高了频谱利用率。
01 频分多址（FDMA）：不同用户占用不同频率。 02 时分多址（TDMA）：不同用户在不同时间占用
同一频率。
03 码分多址（CDMA）：不同用户使用不同的码型 占用同一频率。
应用场景选择
信道复用技术
频分复用适用于带宽需求大、信号特性差异明显 的场景。
时分复用适用于对实时性要求高、信号特性相近 的场景。
计算方法
复用增益可以通过比较单路传输和多路传输 的系统性能来计算。具体而言，可以通过比 较不同用户数下的总传输速率和单路传输速 率来计算复用增益。
复用增益与信道容量的关系
通信原理的讲义第十一章复用
故，在乘积之后，信号的带宽便拓宽了， 这就是扩频。
可见，扩频后信号的功
率在原信号带宽的功率
原信号频谱
内低于原信号。
扩频后信号频谱 这对于军事上的应用非
常重要，即使得我方的
通信信号不易被敌方检
W频率
测到。
扩频的另外一个特点是抗干扰：
窄带噪声
扩频后信号
W频率 经过解扩之后
原信号
窄带噪声带宽展
W频率
i 为第i 路信号及特征波形的时延参数， i 为第i 路信
号的相位参数， wc 为载波频率。 现考虑用 ck (t ) 特征波形对第k 路信号实现解扩，可
认为此时在第k 路上，接收端已实现同步。即此时可认 为， k 0 ， k 0
用2ck (t ) cos( wct ) 去乘s(t ) 得
第十一章 复用
复用又称多址或多路。
通信中复用的本质是：在同一信道上允 许多路信号同时传输。
目前复用技术主要包括：FDM/FDMA频 分复用/多址（波分复用）、TDM/TDMA 时分复用/多址、CDM/CDMA码分复用/ 多址。
11.1 频分复用/波分复用
所谓频分复用，就是用不同的频率传送 各路消息，以实现通信。
滤 去 2wc 信 号
r1 ( t )
dk
(
t
)
c
2 k
(
t
)
N
d i ( t i ) c i ( t i ) c k ( t ) cos( i )
i1,i k
将 r1(t) 在（0，T）上做积分，得 T 时刻接收机输 出为
T
D (T ) t 0 r1 (t )dt
多路复用技术与多址技术
另一个电话号码之上。 这种转移又可有下列几种情 况: 移动台遇忙时转移; 在一定时间内移动台无应答 转移; 移动台没有在网络中登记转移以及无条件转 移。 2. 呼出限制 用户可以从移动台 (手机或车台 ) 上启用或关闭此项业务。 有以下3种限制情况: 限制所 有的呼出; 限制国际呼出; 限制所有的长途呼出, 但除 了母局所在的公 共移动网。 3. 呼入限制 此项功能使用户阻止呼入信号, 以 节省不必要的话 费 ( 移动电话 是双向计费的 )。 它可分 为两种情况: 阻止所有的呼入; 当漫游到归属局以外 的地区时阻止呼 入信号。 4. 呼叫等待 当用户已经建立呼叫时, 对于新进 入的呼叫给用户一个提示, 用户可以接受、 拒绝或不 理睬等待的呼叫 。 5. 呼叫保持 当用户已接受并建立了一个呼叫 时, 可使其暂时中断去做其他工作, 如接受后一个呼
在通信系统中, 降低传输 设备的造价和充分利用频率 资源是很重要的问题。 多路复 用技术和多址技术正是针对 上述问题而提出 的。 一、 多路复用技 术 多路复用技术是使各路 信息共用一个传输信道的技 术。 它使两个通信站之间利用 一个信道同时传送多路信息 而互不干扰, 充分利用了信道 容量, 使单路信息传输成本大 大降低。 常用的多路复用技术 是频分多路复用 (FDM )和时 分多路复用 (TDM )。 多路复 用技术既可用于有线通信, 又 吴树祥 可用于无线通信 。 1. 频分多路复用 频分多路复用是各路信号分别占用信道的不同 频率范围, 图1是频分多路复用系统原理示意图。 在发 送端, 每路信号 mi (t )选一个副载波f i , 用 mi (t )对f i 进行调制, 可用任何一种调制方式, 产生的信号再综 合成一个复合信号mc ( t ), 见图1 (a )。 应适当选择f i , 使各路信号频谱互不重叠。 只要复合信号总带宽小于
lte工作原理
lte工作原理LTE（Long Term Evolution）是一种无线通信技术，它的工作原理是通过无线电频谱将数据传输到移动设备。
LTE使用了OFDM（正交频分多路复用）技术，它将数据划分为多个低速数据流，然后将其在不同子载波上传输，以提高传输效率和减少干扰。
LTE的工作原理如下：1. 频率分配：LTE使用多个频带来提供更高的数据传输速度和更好的网络覆盖。
通常情况下，频谱被划分为多个子载波，并分配给不同的用户进行数据传输。
2. 封帧和多址技术：数据被分成小的数据包，并通过分组技术封装为数据帧。
每个数据帧都有特定的标识符，以确保正确接收和处理。
同时，LTE利用多址技术，使得多个用户可以同时传输和接收数据，提高了网络的容量和吞吐量。
3. 调制和解调：在数据发送之前，LTE使用调制技术将数字数据转换为调制信号，然后通过无线信道传输。
接收端通过解调技术将接收到的无线信号还原为原始数据。
4. MIMO技术：LTE采用MIMO（多输入多输出）技术，通过在发射端和接收端使用多个天线，实现在同一频谱上进行多个数据流的传输。
这不仅提高了数据传输速度，还增加了网络的可靠性和稳定性。
5. QoS（服务质量保证）：LTE支持多种不同类型的数据传输服务，如实时语音通话、视频流媒体和互联网数据传输等。
通过对不同类型数据的优先级进行管理和调度，以确保其获得适当的带宽和延迟。
总的来说，LTE通过利用OFDM技术、频率分配、封帧和多址技术、调制解调、MIMO技术和QoS等手段，实现了高速、可靠且高容量的无线数据传输。
它是移动通信领域的重要技术之一，为我们提供了更快速、更稳定的移动通信体验。
复用与多址技术
【例】多路载波传输系统组群方案
.......... ........
0
4k
f
60
64
68
104 108
kHz
图8-3 单路话音频带
图8-4 单边带频谱组成一个基群频谱
.......... ........
312 360
408
kHz
.......... ........
f 21
LPF 信道
m1n (t )
LPF
f1n
mm1 (t )
BPF
f1n
LPF
f m1 f m1
LPFmm1 (t )m Nhomakorabea2 (t )
LPF
f m2
LPF
m m2 (t )
m mn (t )
f2m
数字通信原理
f 2m
f m2
LPF
mmn (t )
LPF
f mn f mn
2019年1月20日星期日
2019年1月20日星期日
复用的基本原理
复用的主要问题，在于如何将多路信号综合在一起， 并保持它们各自的“独立性”，以便在接收端能将各 路信号完全分离出来。 复用的理论基础，是信号正交分割技术，要求任意两 路信号之间满足正交的关系。对于任意两路信号f1(x) 和f2(x)，如满足
x2
x1
f1 ( x) f 2 ( x)dx 0
数字通信原理 2019年1月20日星期日
【例】多路载波传输系统组群方案
分群等级 基群 超群 主群
容量（路数）
KHz ） 带宽（
08多址技术2
1. FDMA
特点：
频率利用率低，系统容量有限。每个频道一对频率，只可送一路话音
信息连续传输。 FDMA不需要复杂的成帧、同步和突发脉冲序列的传输，MS设备相 对简单。技术成熟，易实现，但系统中多个频率信号易相互干扰，且 保密性差 BS的共用设备成本高且数量大，每个信道需要一套收发信机 越区切换时，只能在话音信道中传输数字指令，要抹掉一部分话音而 传输突发脉冲序列 容易产生信道间的互调干扰，通信质量差，保密性差；频道有限，系 统容量小，不能容纳较多用户。
导频信 号强度
3. CDMA
软切换特性
• MS在切换时先不中断与原基站的连接，在与目标基站建立可 靠通信后，再中断与原基站的通信
• 一个MS可有多个BTS同时提供通信连接
上下行功率控制
• GSM中利用APC对MS进行功率控制（上行） • CDMA可对MS进行上行信号功率控制，也可对BTS进行下行 信号功率控制
概念：以频率区分不同的用户信号
每个用户占用一个频道传输信息 区别于FDD（频分双工） FDM（频分复用）
原理：
发端：每个用户的信息调制到不同载频上传输 收端：接收解调获取自己的信息
1.FDMA
频分多址技术按照频率来分割信道, 即给不同的用户分配 不同的载波频率以共享同一信道。 频分多址技术是模拟 载波通信、 微波通信、卫星通信的基本技术, 也是第一代 模拟移动通信的基本技术。
码分多址(CDMA)
与FDMA、TDMA相比，CDMA具有容量大、低功率、软 切换、 抗干扰能力强等一系列优点。
CDMA通信系统容量是TDMA通信系统的4-6倍，是 FDMA通信系统的20倍左右。是第三代移动通信系统的主 要方案。
通信原理易混淆知识点浅析
《通信原理》是一门讲授通信技术的课程，它主要涉及数字通信、模拟通信、移动通信等多个领域。
在学习《通信原理》时，学生经常会遇到一些容易混淆的知识点。
本文旨在对一些易混淆的知识点作一浅析，帮助学生熟悉这门学科。
首先，数字通信和模拟通信是《通信原理》中最常混淆的概念。
数字通信是指在传输过程中，信息采用数字形式进行表示，利用数字信号传输的一种通信方式；模拟通信则通过电子技术将信号以模拟信号的形式传输。
其次，传输信道是《通信原理》中的重要概念，它可以是有线的，如双绞线、同轴电缆和光缆；也可以是无线的，如空中无线电波、微波和激光。
但是，很多学生把无线传输信道和无线传输技术混淆，其实它们是不同的概念：无线传输信道是指信号在传输过程中所经过的物理路径，而无线传输技术则是指利用无线信道传输信息的技术。
此外，《通信原理》中还涉及到多路复用和多址访问技术。
多路复用技术是指，通过对信号的分析、提取和复用，将多个信号合并成一个信号，并在一个通信信道上传输；而多址访问技术是在多个用户使用同一个通信信道的情况下，利用多种技术实现用户在同一时刻可以按规定的时间间隔使用该通信信道的技术。
这两者经常容易混淆，但是它们的作用是不同的。
总之，《通信原理》中的知识点虽然很多，但是有些知识点容易混淆，学生应该仔细学习，加强理解，以便更好地学习这门学科。