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。

多路复用最早是在电话中开发的。多个信号被组合起来通过一条电缆发送。多路复用过程将通信信道划分为多个逻辑信道，每个逻辑信道分配给不同的消息信号或要传输的数据流。执行复用的设备可以称为MUX。

在接收器处执行的逆过程，即从一个通道中提取多个通道，称为解复用。执行解复用的设备称为DEMUX。

下图说明了 MUX 和 DEMUX 的概念。它们主要用于通信领域。

复用器的类型

复用器主要有两种类型，即模拟和数字。它们进一步分为 FDM、WDM 和 TDM。下图详细介绍了此分类。

多路复用技术有很多种。其中，我们列出了上图中提到的主要类型及其一般分类。让我们分别看一下。

模拟多路复用技术涉及本质上是模拟的信号。模拟信号根据其频率 (FDM) 或波长 (WDM) 进行多路复用。

在模拟多路复用中，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发送到通信介质上。

示例 − 传统的电视发射机通过单根电缆发送多个频道，使用 FDM。

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，信号频率会降低。可以将不同波长转换为单线的棱镜可用于 MUX 的输出和 DEMUX 的输入。

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"表示信息的离散位。因此，可用数据是离散的帧或数据包形式。

在 TDM 中，时间帧被划分为时隙。该技术用于通过单个通信信道传输信号，为每个消息分配一个时隙。

在所有类型的 TDM 中，主要有同步和异步 TDM。

在同步 TDM 中，输入连接到一个帧。如果有'n'个连接，则该帧被分成'n'个时隙。每个输入线路分配一个时隙。

在这种技术中，所有信号的采样率是相同的，因此给出了相同的时钟输入。MUX 始终为每个设备分配相同的时隙。

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

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。此过程是多路复用的逆过程。如前所述，它主要用于接收器。DEMUX 有许多应用。它用于通信系统中的接收器。它用于计算机中的算术和逻辑单元，以提供电源和传递通信等。

解复用器用作串行到并行转换器。串行数据以固定间隔作为 DEMUX 的输入，并附加一个计数器来控制解复用器的输出。

多路复用器和解复用器在通信系统中都发挥着重要作用，无论是在发送器部分还是接收器部分。