《现代铁路远程控制系统（第2版）》2-2 (2) 信道及多路复用技术

铁道信号远程控制01课程内容

01概述

02远动系统技术基础

03调度集中（CTC）系统及其应用

04铁路列车调度指挥系统（TDCS）

05铁路信号微机监测及其实用系统2本章内容远动系统技术基础远动系统的网络结构远动系统的信息传输差错控制与电码结构铁路专用全球移动通信系统GSM-R通信网络的主要硬件设备远动系统的网络体系结构通信总线和现场总线远动系统的可靠性与避错、容错技术网络安全和数据安全传输技术32.2远动系统的信息传输(2)信道及多路复用技术信道是远动系统的主要组成部分，信道的特性直接关系着传输信息的可靠性。通常，信道可有两种理解：一种是指信号的传输媒介，如架空明线、同轴电缆、超短波及微波视距传输路径（包括人造卫星中继）、光导纤维等，称此类信道为狭义信道。42.2远动系统的信息传输另一种是将传输媒介和各种信号形式的转换、耦合等设备都归纳在一起（如发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等），将这种扩大范围的信道称之为广义信道。52.2远动系统的信息传输数据传输系统中的信道62.2远动系统的信息传输在同一个物理信道（如一个无线电频段、一对电缆、一条光纤等）中利用特殊技术传输多路信号的技术称为多路复用技术。在数据传输系统中，当传输距离较远时，为了节省费用常常采用共用信道的方式，即多路信号共用一个物理信道进行传输。为了使各路信号均能在通道中正确可靠地传输，共用信道必须解决各信号间的相互干扰问题。72.2远动系统的信息传输按多路复用技术，实现对物理信道的划分目前常用的方法有，频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、码分多路复用（CDM）、空分多路复用（SDM）、波分多路复用（WDM）。82.2远动系统的信息传输a.频分多路复用为了充分利用信道带宽，可以利用频率变换或调制的办法，将若干路信号频谱搬移到不同的位置，一个挨着一个，再经发送机发出。传输到接收端以后，再利用接收滤波器把各路信号区分开来。这种方法就称为FDM（FrequencyDivisionMultiplexing，频分多路复用）。92.2远动系统的信息传输频分多路复用示意图102.2远动系统的信息传输b.时分多路复用当信道的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时，可以将使用信道的时间分成一个个的时间片，按一定规律将这些时间片分配给各路信号，每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输，这就是TDM（TimeDivisionMultiplexing，时分多路复用）。112.2远动系统的信息传输时分多路复用示意图122.2远动系统的信息传输c.码分多路复用码分复用常称为CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，码分多址），是另一种共享信道的方法，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此不会造成干扰。在码分复用中，发送端将发送的信号用互不相干、互相正交的地址码去调制，接受端利用码型的正交性，通过相应的地址码从混合的信号中选出相应的信号，由于收、发端的地址码可以选多种，这样就可实现多路信号的复用。132.2远动系统的信息传输d.空分复用空分复用是利用空间位置的不同，划分出多路信道进行通信的复用方式，比如一根多芯电缆，其中每一对芯线都可以作为独立的信道，它们是靠占据不同的空间而存在的。卫星可以靠多个覆盖不同区域的天线，将空间分为多个信道。142.2远动系统的信息传输e.波分复用波分复用是光通信中的复用技术，其原理和频分复用相同。波分多路复用的本质是在一条光纤中用不同颜色的光波来传输信号，而不同