Multiplexen: 7 belangrijke feiten die u moet weten

by

INHOUD

  • Wat is multiplexen ?
  • Wat zijn de soorten multiplexing ?
  • Tijdsverdeling multiplexing (CT)
  • Beschrijvingen van TDM
  • Frequency Division Multiplexing (FDM)
  • Beschrijvingen van FDM
  • TDM versus FDM

Wat is multiplexen?

Definieer multiplexen:

"Multiplexing is een methode waarbij veel berichttekens worden samengevoegd tot een samengesteld signaal met als doel transmissie via een communicatiekanaal".

Deze signalen worden via één communicatiekanaal verzonden. De signalen moeten zo worden gespecificeerd dat ze elkaar niet storen, en ze moeten aan de kant van de ontvanger weer worden gescheiden om het oorspronkelijke signaal opnieuw te creëren.

multiplexing
Multiplexen, beeldcredits - De Anome, Multiplex diagram, CC BY-SA 3.0

Multiplextechnieken

Het is als volgt in twee soorten:

  1. Tijdsverdeling multiplexing (CT)
  2. Frequency Division Multiplexing (FDM)

Tijdverdeling multiplexen:

Wat is TDM?

"Time Division Multiplexing (TDM) is een techniek waarbij een aantal signalen op verschillende tijdslots door een gemeenschappelijk kanaal worden gestuurd."

Time Division Multiplexing (TDM)
Time Division Multiplexing (TDM)
Afbeelding tegoed: Tony R. Kuphaldt, Telefoniemultiplexersysteem, CC BY 1.0

Schema van TDM:

510px EB1922 Telegraph Vereenvoudigd terminalcircuit van multiplexprintersysteem
Time Division Multiplexing in Telegraph, Image Credit - William Noble, EB1922 Telegraph - Vereenvoudigd terminalcircuit van multiplexprintersysteem, gemarkeerd als openbaar domein, meer informatie over Wikimedia Commons

Hier wordt de TDM-techniek gebruikt voor de drie analoge bronnen die via een PCM-systeem worden gemultiplext. In de praktijk wordt voor de sampler een digitale schakelaar gebruikt. Deze fs = 1/Ts vertegenwoordigt de frequentie van het draaien naar zijn sampler; fs past ook bij de Nyquist-snelheid voor zijn analoge bronnen met de maximale selectieve bandbreedte. In het bepaalde proces waarbij de bandbreedte hiervan anders is, kunnen de bronnen met grotere bandbreedte worden gekoppeld aan veel schakelplaatsen aan de samplerzijde om meestal meer te worden bemonsterd dan het ingangssignaal met kortere bandbreedte.

In de ontvanger moet de sampler verbonden zijn met de verwerkte golfvorm, zodat de PAM-samples die overeenkomen met ingang één op het kanaal verschijnen, alleen het uitgangssignaal. Dit staat bekend als 'framesynchronisatie'. Lpf is gebruikt om de analoge signalen in de PAM-samples opnieuw op te bouwen. ISI, resulterend in slechte kanaalfiltering, kan PCM-samples van het ene communicatiekanaal ertoe aanzetten om naar een ander station te kijken, en de framesynchronisatieconditie is gehandhaafd. De doorvoer van een specifiek communicatiekanaal naar het andere kanaal wordt overspraak genoemd.

Voor- en nadelen van TDM:

Voordelen van TDM

  • Meestal is TDM flexibeler dan FDM.
  • Het circuitontwerp van TDM is niet ingewikkeld.
  • Bij TDM is er minder overspraak opgetreden.
  • De lengte van de kanaalbandbreedte is langer.

Nadelen van TDM

  • Frequentieverdeling Multiplexing-proces heeft geen synchronisatie nodig.
  • Implementatie kan complex zijn.

Toepassingen van TDM

  • In ISDN (Integrated Service Digital Network) wordt TDM gebruikt.
  • In PSTN (openbaar geschakeld telefoonnetwerk) wordt TDM gebruikt.
  • In een telefoonsysteem wordt TDM veel gebruikt.
  • TDM wordt gebruikt in telefoonlijnen.

Frequentieverdeling multiplexen:

Wat is FDM?

"Frequency Division Multiplexing is een mechanisme van signaaloverdracht waarbij de beschikbare bandbreedte van een communicatiekanaal wordt gedeeld tussen de signalen die moeten worden verzonden."

Over het algemeen worden FDM-schema's gebruikt voor analoge signaaltoepassingen.

Diagram van frequentieverdeling Multiplexing:

FDM
Frequentieverdeling Multiplexing

FDM is een methode voor het gelijktijdig verzenden van veel berichten via een breedband door de berichtsignalen op een paar subdragers te moduleren en een samengesteld basisbandsignaal te vormen. Dit gemengde signaal is afhankelijk van de hoeveelheid van die bestuurde hulpdraaggolven. Dit gemengde signaal kan dan worden gemoduleerd door AM, DSB, SSB, PM, FM als de primaire typen. De soort modulatie gebruikt in de hulpdraaggolven kan verschillen, en ook het type dat wordt gebruikt in het draaggolfsignaal kan verschillen.

Aan de andere kant moet het gemengde signaalbereik bestaan ​​uit ingangssignalen die geen overlappende spectra mogen hebben; anders zal er overspraak plaatsvinden waarbij de berichtsignalen van de ontvanger betrokken zijn. Het gemengde basisbandsignaal moduleert vervolgens de zender om het FDM-signaal te creëren dat over het breedbandkanaal wordt verzonden.

Deze FDM werd verzameld en gedemoduleerd om het gecombineerde basisbandsignaal opnieuw te creëren dat werd gefilterd door filters en gemoduleerde subdragers. De hulpdraaggolf moet worden gedemoduleerd om de berichtsignalen zoals m1(t), m2(t) etc. weer te geven.

Een luidspreker met een traditionele mono FM-ontvanger kan naar dat audiogeluid luisteren (samengesteld uit het resterende - en het rechterkanaalgeluid). Ter vergelijking: een luidspreker met een stereo-ontvanger krijgt het linkerkanaalgeluid op de linkerluidspreker en het rechterkanaalgeluid op de ideale luidspreker. Het gap-geluid wordt gebruikt om een ​​38-kHz DSB-SC-teken te besturen. Zelfs een piloottoon van 19 kHz is gemengd in het gemengde basisbandsignaal mb(t) om een ​​referentieteken te leveren voor coherente hulpdraaggolfdemodulatie aan de kant van de ontvanger. Zoals we allemaal weten, kan dit programma worden gebruikt met de huidige FM-monoontvangers.

Voordelen en nadelen van FDM:

Voordelen van FDM

· Tussen zender en ontvanger heeft FDM, in tegenstelling tot TDM, geen synchronisatie nodig.

· Via FDM kan een groot aantal signalen tegelijkertijd worden verzonden.

· Langzame smalbandfading kan slechts één enkel kanaal beïnvloeden.

· Demodulatie van FDM is relatief veel eenvoudiger dan TDM.

Nadelen van FDM

  • Dit lijdt aan een overspraakprobleem.
  • Bij dit type moet het communicatiekanaal een grote bandbreedte hebben.
  • In de techniek worden de kanalen beïnvloed door bandvervaging.
  • Bij FDM vindt intermodulatievervorming plaats.

Toepassingen van FDM

Voor meer elektronica gerelateerd artikel klik hier

     

Laat een bericht achter