复用与多址技术

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1、05八月2021数字通信原理第八章复用与多址技术多路复用技术和多址技术都是现代通信技术中最重要和最基本的概念之一。它们的基本原理相近，而应用目的不同。多路复用技术用于多路信号的集中传输，多址技术则用于多路信号在一个网络系统中的选址通信。【例】复用——单身聚会（集中）多址——婚姻介绍（牵线）05八月2021数字通信原理8.1复用复用：是指把多路信号复合在一起、共同占用公用信道进行传输的技术。复接：在发送端把信号综合在一起的过程。分接：在接收端把综合的信号分开的过程。【说明】实际的通信系统是一个庞大的

2、通信网，有众多的用户信号需要同时传送，因而需要采用复用技术，以实现大容量的传输。05八月2021数字通信原理复用的主要问题，在于如何将多路信号综合在一起，并保持它们各自的“独立性”，以便在接收端能将各路信号完全分离出来。复用的理论基础，是信号正交分割技术，要求任意两路信号之间满足正交的关系。对于任意两路信号f1(x)和f2(x)，如满足复用的基本原理我们就说，f1(x)和f2(x)在x的取值区间(x1,x2)上是正交的。【例如】sinωt和cosωt、sinmωt和sinnωt在（t0，t0+T）

3、上是正交的。05八月2021数字通信原理复用的分类常用的复用方式有频分多路复用（Frequency-divisionmultiplexing～FDM）时分多路复用（Time-divisionmultiplexing～TDM）码分多路复用（Code-divisionmultiplexing～CDM）等。05八月2021数字通信原理8.2频分复用技术（FDM）所谓频分复用，是指信道的可用频带被分为若干个互不交叠的频段，各信号同时使用信道，但是占用不同的频段。实现频分复用的方法，是通过调制手段将信号的频

4、谱搬移到不同的指定位置上。常用的调制是单边带调制，这样可以有效地提高频带利用率。调制过程中采用多级复接分接技术，可以大大减少所使用的载波频率数量。【例】图8－2是一个采用频分复用的两级复接分接原理图，所需载波频率由单级的m×n减少为m+n。05八月2021数字通信原理【例】图8-2两级复接分接原理图05八月2021数字通信原理频分复用的优缺点频分复用的优点是：信道利用率高，复用路数多，分路方便。频分复用主要用于模拟系统，如长途有线载波传输系统、电视广播（图像、伴音、色度）、光纤通信系统（针对光波波

5、段的波分复用WDM）等。频分复用中的问题，是各路信号之间会产生相互干扰，称为串扰。原因一是由于已调信号的高频分量会泄露到通带之外（带外辐射）；另一个原因是非线性器件会产生新的频率分量（谐波干扰）。解决串扰的办法，一是在复接过程中应保持一定的缓冲带，二是改善系统的线性特性。05八月2021数字通信原理【例】多路载波传输系统组群方案规定取4kHz作为一路语音信号的标准带宽；实际复用时一般采用单边带调制。12个单边带频谱组成一个基群模块（12×4=48kHz）；5个基群复接成一个超群；5个超群复接成一个

6、主群。05八月2021数字通信原理【例】多路载波传输系统组群方案分群等级容量（路数）带宽（KHz）工作频段（KHz）基群超群主群超主群12MHz60MHz1260=5x12300=5x60900=3x3002700=3x90010800=12x900482401200360010.8MHz43.2MHz60-108312-552812-20448516-1238805八月2021数字通信原理8.3时分复用技术（TDM）所谓时分复用，是指在时域上各信号分别占有不同的时间片断。在时分多路复用中，把时间

7、分为若干均匀的时间片断（时隙），将各路信号的传输时间分配在不同的时隙内，使多路信号能够相互分开、互不干扰，如图8－10所示。05八月2021数字通信原理【例】图8-10按位复用的TDM数字信号05八月2021数字通信原理时分复用技术的优缺点时分复用主要用于数字通信。通过时分复用，可以将低速的数字信号汇集成高速的数字流送到干线上传输。与FDM相比，TDM通常具有更高的复用效率，组合灵活，适合采用数字信号处理。缺点：在TDM系统中，给各路信号固定分配时隙存在着利用率不高、信道浪费的现象（【例】某路通话

8、停顿）。05八月2021数字通信原理统计时分复用（STDM）为克服这一缺点，可采用统计时分复用（STDM）技术，即实际物理信道以时隙划分，分配给到达并需要传输的数据分组，而不是固定分配给某一用户。在STDM系统中，需要对数据打包、加上报头，由相应的标记来保证连接和通信的畅通。05八月2021数字通信原理时钟同步技术在时分复用系统中，由于各路信号是严格按照时间位置插入和取出的，因此需要可靠的时钟同步技术作保证。根据同步时钟形成方式的不同，分为同步复接和异步复接（准同步复接）。同步复接