模擬通訊 - 多路複用

多路複用是在共享介質上將多個訊號組合成一個訊號的過程。如果複用的是模擬訊號，則稱為模擬多路複用。類似地，如果複用的是數字訊號，則稱為數字多路複用。

多路複用最初是在電話中開發的。將許多訊號組合起來透過一根電纜傳送。多路複用過程將通訊通道劃分為多個邏輯通道，每個通道分配給不同的訊息訊號或要傳輸的資料流。執行多路複用的裝置可以稱為多路複用器或MUX。

相反的過程，即從一個訊號中提取多個通道，在接收端進行，稱為多路分解。執行多路分解的裝置可以稱為多路分解器或DEMUX。

下圖說明了 MUX 和 DEMUX 的概念。它們主要用於通訊領域。

多路複用器的型別

多路複用器主要有兩種型別：模擬和數字。它們進一步細分為頻分多路複用 (FDM)、波分多路複用 (WDM) 和時分多路複用 (TDM)。下圖詳細說明了這種分類。

有多種多路複用技術。其中，我們在上圖中提到了主要型別及其一般分類。讓我們分別看看它們。

模擬多路複用技術中使用的訊號本質上是模擬訊號。模擬訊號根據其頻率 (FDM) 或波長 (WDM) 進行復用。

在模擬多路複用中，最常用的技術是頻分多路複用 (FDM)。此技術使用不同的頻率將資料流組合起來，作為單個訊號透過通訊介質傳送。

示例 - 透過一根電纜傳送多個頻道的傳統電視發射機使用 FDM。

波分多路複用 (WDM) 是一種模擬技術，其中許多不同波長的資料流在光譜中傳輸。如果波長增加，則訊號頻率降低。稜鏡可以將不同的波長轉換為單行，可以在 MUX 的輸出端和 DEMUX 的輸入端使用。

示例 - 光纖通訊使用 WDM 技術將不同的波長合併成一束光進行通訊。

術語“數字”表示離散的資訊位。因此，可用資料以幀或資料包的形式存在，這些幀或資料包是離散的。

在時分多路複用 (TDM) 中，時間幀被劃分為時隙。此技術用於透過單個通訊通道傳輸訊號，為每個訊息分配一個時隙。

時分多路複用 (TDM) 可以分為同步 TDM 和非同步 TDM。

在同步 TDM 中，輸入連線到一個幀。如果有“n”個連線，則將幀劃分為“n”個時隙。每個輸入線分配一個時隙。

在這種技術中，所有訊號的取樣率都是相同的，因此給出了相同的時鐘輸入。MUX 始終為每個裝置分配相同的時隙。

在非同步 TDM 中，每個訊號的取樣率都不同，不需要公共時鐘。如果分配給某個時隙的裝置沒有傳輸任何內容並處於空閒狀態，則可以將該時隙分配給另一個裝置，這與同步 TDM 不同。

這種型別的 TDM 用於非同步傳輸模式網路。

多路分解器用於將單個源連線到多個目的地。此過程是多路複用的逆過程。如前所述，它主要用於接收器。DEMUX 有許多應用。它用於通訊系統中的接收器。它用於計算機中的算術邏輯單元以供電和傳遞通訊等。

多路分解器用作序列到並行轉換器。序列資料以定期間隔作為輸入提供給 DEMUX，並連線了一個計數器來控制多路分解器的輸出。

多路複用器和多路分解器在通訊系統中都起著重要的作用，在發射機和接收機部分均如此。

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