通信原理 - 多路复用

多路复用是通过共享介质将多个信号组合成一个信号的过程。

多路复用首先是在电话领域发展起来的。许多信号被组合起来通过一根电缆发送。多路复用过程将通信信道划分为多个逻辑信道，为每个逻辑信道分配不同的消息信号或要传输的数据流。进行多路复用的设备可以称为MUX。

相反的过程，即从一个通道中提取通道数，在接收器处完成，称为解复用。进行解复用的设备称为DEMUX。

下图说明了 MUX 和 DEMUX 的概念。它们的主要用途是在通信领域。

多路复用器的类型

多路复用器主要有两种类型，即模拟多路复用器和数字多路复用器。它们又分为FDM、WDM和TDM。下图给出了这种分类的详细思路。

复用技术有多种类型。其中，我们有主要类型和一般分类，如上图所示。让我们分别看一下它们。

模拟复用技术涉及本质上是模拟的信号。模拟信号根据频率 (FDM) 或波长 (WDM) 进行复用。

在模拟复用中，最常用的技术是频分复用（FDM）。该技术使用各种频率来组合数据流，以便将它们作为单个信号在通信介质上发送。

示例- 传统电视发射机使用 FDM 通过单根电缆发送多个频道。

波分复用（WDM）是一种模拟技术，其中许多不同波长的数据流在光谱中传输。如果波长增加，信号的频率就会降低。MUX 的输出端和 DEMUX 的输入端可以使用能够将不同波长转换为一条线的棱镜。

示例- 光纤通信使用 WDM 技术，将不同波长合并为单个光以进行通信。

术语“数字”表示离散的信息位。因此，可用数据采用帧或数据包的形式，它们是离散的。

在 TDM 中，时间帧被分为多个时隙。该技术用于通过为每个消息分配一个时隙，在单个通信信道上传输信号。

在TDM的所有类型中，主要有同步TDM和异步TDM。

在同步 TDM 中，输入连接到帧。如果有“n”个连接，则该帧被分为“n”个时隙。为每条输入线分配一个插槽。

在这种技术中，所有信号的采样率都是相同的，因此给出相同的时钟输入。MUX始终为每个设备分配相同的插槽。

在异步 TDM 中，每个信号的采样率不同，不需要公共时钟。如果分配的设备在某个时隙内不传输任何内容并且处于空闲状态，则该时隙将分配给另一个设备，这与同步不同。

这种类型的 TDM 用于异步传输模式网络。

解复用器用于将单个源连接到多个目的地。这个过程是多路复用的逆过程。如前所述，它主要用于接收器。DEMUX 有很多应用。它用于通信系统中的接收器。用于计算机中的算术逻辑单元，起供电、传递通讯等作用。

解复用器用作串行到并行转换器。串行数据以固定的时间间隔作为 DEMUX 的输入，并附有一个计数器来控制解复用器的输出。

复用器和解复用器在通信系统的发送器和接收器部分都发挥着重要作用。