通信原理教程多路复用和多址技术

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1、多路复用和多址技术9.1概述多路复用目的:在一条链路上传输多路独立信号基本原理:正交划分方法3种多路复用基本方法:频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)(a)频分制(b)时分制(c)码分制fNf1f2t2tNt1tNt1t213种多路复用新方法:空分复用(SDW)、极化复用(PDW)、波分复用(WDM)复接目的:解决来自若干条链路的多路信号的合并和区分。关键技术问题-多路TDM信号时钟的统一和定时问题。多址接入目的:多个用户共享信道、动态分配网络资源。方法:频分多址、时分多址、码分多址、空分多址、极化多址以及其他利

2、用信号统计特性复用的多址技术等。29.2频分复用(FDM)方法:采用SSB调制搬移频谱,以节省频带。3路频分复用电话通信系统原理(a)发送端原理方框图4.3~7.4kHz8.3~11.4kHz4kHz12kHz8kHz多路信号输出相乘带通低通话音输入1f1相乘带通低通话音输入2f2相乘带通低通话音输入3f3300~3400Hz300~3,400Hz300~3,400Hz4kHz8kHz12kHz基带语音信号300–3,400Hz4.3–7.4kHz8.3–11.4kHz12.3–15.4kHzf03多路信号输入(b)接收端原理方框图话音输出

3、1话音输出2话音输出3相乘低通带通f1相乘低通带通f1相乘低通带通f14.3~7.4kHz8.3~11.4kHz12.3~15.4kHz3400Hz3400Hz3400Hz8kHz12kHz4kHz4国际电信联盟(ITU)建议:基群-12路,占用48kHz带宽,位于12~60kHz之间;超群-60路,由5个基群组成,占用240kHz的带宽;主群-600路,由10个超群组成。频分复用的主要缺点:要求系统的非线性失真很小,否则将因非线性失真而产生各路信号间的互相干扰;用硬件实现时,设备的生产技术较为复杂,特别是滤波器的制作和调试较繁难;成本较高

4、。12路群的频谱图121234kHzf(kHz)12kHz16kHz20kHz56kHz5NNsi(t)低通1低通2低通N信道低通1低通2低通Ns1(t)s2(t)1帧T/NT+T/N2T+T/N3T+T/N同步旋转开关s1(t)s2(t)s2(t)s1(t)sN(t)sN(t)时隙1旋转开关采集到的信号信号s1(t)的采样信号s2(t)的采样时分多路复用原理9.3时分复用(TDM)基本原理:见右图6基本条件:各路信号必须组成为帧。一帧应分为若干时隙。在帧结构中必须有帧同步码。当各路信号不是用同一时钟抽样时,必须容许各路输入信号的抽样速

5、率(时钟)有少许误差。主要优点:便于信号的数字化和实现数字通信。制造调试较易,更适合采用集成电路实现。生产成本较低,具有价格优势。国际电信联盟(ITU)建议:准同步数字体系PDH同步数字体系SDH79.3.1准同步数字体系(PDH)E体系:我国大陆、欧洲采用。T体系:美国、日本等地采用。层次比特率(Mb/s)路数(路64kb/s)E体系E-12.04830E-28.448120E-334.368480E-4139.2641920E-5565.1487680T体系T-11.54424T-26.31296T-332.064(日本)48044.

6、736(北美)672T–497.728(日本)1440274.176(北美)4032T-5397.200(日本)5760560.160(北美)80648E体系结构图130(30路64kb/s)一次群2.048Mb/sPCM复用设备14路2.048Mb/s二次群8.448Mb/s二次复用4复用设备三次群34.368Mb/s三次复用复用设备144路8.448Mb/s五次复用复用设备五次群565.148Mb/s4路139.264Mb/s四次群139.264Mb/s复用设备144路34.368Mb/s四次复用图9.3.2E体系结

7、构图9PCM一次群的帧结构:TS16信令32个时隙F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F151帧125s偶帧TS0*1A11111帧同步码奇帧TS0*0011011话路(CH1~CH15)话路(CH16~CH30)CH308bitTS20TS22TS28TS26TS24TS30TS19TS21TS23TS29TS27TS25TS31(1bit=488.3ns)8bit(1bit=488.3ns)1复帧=16帧保留TS10TS12TS14TS16TS18TS9TS11TS13TS15TS17TS4TS6TS

8、2TS0TS8TS5TS7TS3TS110随路信令:帧比特12345678F00000xyxXF1CH1CH16F2CH2CH17F3CH3CH18

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