信道的容量和复用

信道的极限容量

        当信道质量比较差时，输出信号的波形难以识别，此时出现的现象称为码间串扰“

        失真的因素有：码元传输速率，信号传输距离，噪声干扰，传输媒体质量等。
奈奎斯特准则：
        理想低通速度的最高码元传输速率为：2W Baud，理想带通信号的最高码元速率为W Baud
        其中W指的是信道带宽，Baud是指波特，即，码元/s。当一个码元携带1Bit信息时，波特率等于比特率。要提高信息传输速率，就要让一个码元能携带更多个比特信息。

        实际上信道所能传输最高的码元速率，明显低于奈奎斯特准则
        信道的极限容量还要受限于噪声：香农公式：$C=Wlo{g}_2(1+\frac{S}{N})$
        C就是信道的极限传输速率，在实际信道上所能达到的信息传输速率要比该公式的极限传输速率低不少，因为香农公式并未考虑衰减和失真等因素。
        在信号带宽一定的情况下，根据奈奎斯特准则和香农公式，要想提高信道容量，就要提高信噪比，和每个码元上携带的比特信息量。

信道复用技术

信道复用的基本原理

复用：在一条传输媒体上同时传输多路用户的信号
        当一条传输媒体的传输容量大于多条信道传输的总容量时，就可以通过复用技术建立多条通信信道，以便充分利用传输媒体的带宽。

        实现信道复用会增加通信成本，需要复用器和分用器。
频分复用：将传输信号的总频带划分为多个子频带，每个子频道作为一个通信子信道，需要隔离频带来分割。

        在相同的时间占用不同的频带
时分复用：

        如上：没有个用户使用的时隙是周期性出现的，其周期长度就是TDM帧。他是一段固定长度的时间。
        在不同的时间占用相同的频带。
波分复用：（光纤的频分复用技术）
        在一根光纤上同时传输多个频率（波长）相近的光载波信号。
基本原理：

码分复用（Code Division Multiplexing，CDM）
        在相同时间使用相同的频带进行通信。
原理：
        在每个比特时间划分为m个更短的时间片，称为码片。m的取值通常为64或者128。
        CDMA中的每个站点都被指派一个唯一的m比特码片序列：某个站要发送比特1，就发送自己的m比特码片序列，若发送0，则发送自己m比特码片序列的反码。
        若有两个或多个站同时发送数据，则信道中的信号就是这些站各自所发送的一系列码片序列或码片序列反码的叠加。为了便于从信道中分离每个站的信号，给每个站指派码片序列时，必须遵循以下规则：
        （1）分配给各个站的码片序列必须各不相同，实际常采用伪随机码序列。
        （2）分配给每个站的码片序列必须相互正交，即各码片序列相应的码片向量之间的规格化内积为0。即：$\frac{1}{m}{\sum }_{i=1}^m{A}_i{B}_i=0$

还有以下结论：
        任何站的码片向量和其自己的码片向量为1,与自己反码的码片向量的规格化内积为-1，与其他站的码片向量的规格化内积为0。
        有了以上预备知识，就可以介绍具体原理了，如下

看以下例题：

注意：C收到A发送的数据是与A做规格化内积（你听英国人说话，是在与你脑子里的英语知识做规格化内积）