分頻多工英文解釋翻譯、分頻多工的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 frequency-division multiplexing
分詞翻譯:
分頻的英語翻譯:
【計】 fractional frequency
多工的英語翻譯:
【電】 multiplex
專業解析
分頻多工(Frequency Division Multiplexing,簡稱FDM)是一種在通信系統中廣泛使用的多路複用技術,其核心原理是将總帶寬劃分為多個互不重疊的頻率子帶,每個子帶獨立承載一路信號,從而實現多路信號在同一物理媒介上的并行傳輸。
一、術語解析(漢英對照)
- 分頻 (Fēn pín) - Frequency Division
指将通信信道或傳輸媒介的總可用頻率範圍(帶寬)分割成若幹較窄的、互不重疊的頻帶(Frequency Bands)。
- 多工 (Duō gōng) - Multiplexing
指将來自多個獨立信源(如電話通話、數據流)的信號合并(複用)到同一個共享信道中進行傳輸的技術。在接收端,這些信號會被分離(解複用)并還原。
二、技術原理
FDM 通過為每路信號分配一個專屬的載波頻率(Carrier Frequency)和保護頻帶(Guard Band)實現隔離:
- 信號調制:每路原始信號(基帶信號)調制到一個不同的、較高的載波頻率上(如使用調幅AM或調頻FM)。
- 頻譜分配:調制後的各路信號占據頻譜中不同的、互不重疊的頻段。
- 合成傳輸:所有已調信號在頻域上并排排列,組合成一個寬帶的複合信號,通過同一媒介(如同軸電纜、光纖、無線信道)傳輸。
- 接收解調:接收端使用帶通濾波器(Bandpass Filter)選擇出特定頻段的信號,再通過解調還原出原始信號。
數學上,複合信號 $s(t)$ 可表示為:
$$
s(t) = sum_{k=1}^{N} m_k(t) cos(2pi f_k t + phi_k)
$$
其中 $m_k(t)$ 是第 $k$ 路基帶信號,$f_k$ 是其載波頻率,$phi_k$ 是相位,$N$ 是複用路數。
三、典型應用場景
- 傳統電話系統:早期模拟電話主幹網使用 FDM 将多路語音(每路 4kHz 帶寬)複用到更高帶寬的載波(如 12 路組、60 路超群)。
- 無線電廣播:AM/FM 廣播電台、電視廣播頻道通過分配不同的載波頻率實現共存。
- 有線電視(CATV):多個電視頻道信號通過 FDM 在一條同軸電纜中傳輸。
- 光纖通信(WDM/DWDM):波分複用(WDM)是 FDM 在光頻域的應用,不同波長(顔色)的光承載不同信號。
- ADSL 寬帶接入:利用 FDM 将電話線頻譜劃分為語音、上行數據、下行數據三個頻段。
四、優勢與局限
- 優勢:技術成熟,實現相對簡單;支持模拟和數字信號;各信道獨立,故障隔離性好。
- 局限:保護頻帶占用額外帶寬,頻譜利用率低于時分複用(TDM);易受頻率選擇性衰落影響;需要精确的濾波器和頻率同步。
五、技術演進
隨着數字通信發展,FDM 常與正交頻分複用(OFDM)結合使用。OFDM 通過子載波正交性消除保護頻帶,大幅提升頻譜效率,成為 4G/5G 移動通信、Wi-Fi、數字電視(DVB-T)的核心技術。
參考資料來源:
- Frequency-division multiplexing - Wikipedia (術語定義、電話系統應用)
- Multiplexing - TechTarget (多工概念解釋)
- Communication Systems: FDM Principle - TutorialsPoint (技術原理、優劣勢)
- OFDM and Multi-carrier Modulation - IEEE Xplore (FDM 演進至 OFDM)
網絡擴展解釋
分頻多工(Frequency-division multiplexing, FDM)是一種多路複用技術,其核心是通過頻率分割實現多信號的高效傳輸。以下是詳細解釋:
1.基本定義
分頻多工将多路基帶信號分别調制到不同頻率的載波上,疊加形成複合信號進行傳輸。在接收端通過濾波和解調恢複原始信號。該技術廣泛應用于模拟通信,如傳統電話網絡和調頻廣播。
2.工作原理
- 頻帶分割:将總帶寬劃分為多個互不重疊的子頻段,每個子頻段承載一路信號。
- 載波調制:每路信號通過獨立載波調制到指定頻段,例如立體聲調頻廣播中,左右聲道通過38kHz次載波分離。
- 隔離保護:子頻段間設置保護間隔,避免信號幹擾。
3.典型應用
- 調頻廣播:立體聲FM通過分頻多工分離左右聲道信號。
- 光纖通信:分波多工(WDM)是光域的分頻多工,利用不同波長傳輸多路光信號。
- 無線通信:頻分多址(FDMA)是FDM的擴展,允許多用戶共享同一物理信道。
4.技術優勢
- 高效利用帶寬:多路信號并行傳輸,提升信道利用率。
- 兼容性:適用于模拟和數字信號,尤其在早期通信系統中占主導地位。
5.相關技術對比
- 時分多工(TDM):按時間片分配信道,適合數字信號。
- 碼分多工(CDM):通過編碼區分信號,抗幹擾性強。
分頻多工通過頻率維度實現多路複用,是通信領域的基礎技術之一,其衍生技術(如OFDM)仍在現代無線通信中廣泛應用。
分類
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