第6章_信道复用和多址方式

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1、6.1频分多路复用(FDM)6.2时分多路复用(TDM)6.3多址通信第6章信道复用和多址方式返回主目录多路复用通信方式定义：在一个信道上同时传输多个话音信号的技术。复用技术有多种工作方式，例如：频分复用、时分复用等。是提高通信有效性的有力手段。第6章多路复用和多址方式6.1频分多路复用(FDM)6.1.1频分复用原理所谓频分复用(FrequencydivisionMultiplexing-FDM)是指按照频率的不同来复用多路信号的方法。在频分复用中，信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每路信号占用其中一个频段，因而，在

2、接收端可以采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需要的信号。图6.1频分复用系统组成原理图频分复用系统组成原理图如图7.1所示。图中，各路基带信号首先通过低通滤波器(LPF)限制基带信号的带宽，避免它们的频谱出现相互混叠。然后，各路信号分别对各自的载波进行调制、合成后送入信道传输。在接收端，分别采用不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调后恢复出基带信号。频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。若相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率fc1

3、,fc2,…,fcn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护间隔。若基带信号是模拟信号，则调制方式可以是DSB-SC、AM、SSB、VSB或FM等，其中SSB方式频带利用率最高。若基带信号是数字信号，则调制方式可以是ASK、FSK、PSK等各种数字调制。复用信号的频谱结构示意图如图6.2所示。图6.2复用信号的频谱结构示意图6.1.2模拟电话多路复用系统目前，多路载波电话系统是按照CCITT建议，采用单边带调制频分复用方式。多路载波电话系统的典型组成如图6.2所示。由12路电话复用为一个基群(BasicGroup)；5个基群复用为一

4、个超群(SuperGroup)，共60路电话；由10个超群复用为一个主群(MasterGroup)，共600路电话。如果需要传输更多路电话，可以将多个主群进行复用，组成超主群。每路电话信号的频带限制在300～3400Hz，为了在各路已调信号间留有保护间隔，每路电话信号取4000Hz作为标准带宽。图6.2多路载波电话系统的典型组成一个基群(BasicGroup)由12路电话复用组成，其频谱配置如图6.2所示。每路电话占4kHz带宽，采用单边带下边带调制(LSB)，12路电话共48kHz带宽，频带范围为60～108kHz。一个超群(B

5、asicSupergroup)由5个基群复用组成，共60路电话，其频谱配置如图所示。5个基群采用单边带下边带合成，频率范围为312～552kHz，共240kHz带宽。一个主群(BasicMastergroup)由10个超群复用组成，共600路电话。主群频率配置方式共有两种标准：L600和U600，其频谱配置见表6.1所示(P126页)。L600的频率范围为60~2788kHz，U600的频率范围为564~3084kHz。主群频谱配置图调频立体声广播(FMStereoBroadcasting)调频立体声广播系统占用频段为88~108

6、MHz，采用FDM方式。在调频之前，首先采用抑制载波双边带调制将左右两个声道信号之差(L-R)与左右两个声道信号之和(L+R)实行频分复用。立体声广播信号频谱结构如图所示。图中，0~15kHz用于传送(L+R)信号，23~53kHz用于传送(L-R)信号，59~75kHz用作辅助通道。在19kHz处发送一个单频信号，用于接收端提取相干载波和立体声指示。调频立体声广播系统发送与接收原理图如图所示。立体声广播信号频谱结构调频立体声广播系统发送与接收原理图(a)发送端;(b)接收端6.2时分多路复用(TDM)6.2.1同步时分复用

7、原理时分复用(TimedivisionMultiplexing-TDM)是利用各信号的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路信号的一种方法。在FDM系统中，各信号在频域上是分开的而在时域上是混叠在一起的；在TDM系统中，各信号在时域上是分开的，而在频域上是混叠在一起的。下图给出了两个基带信号进行时分复用的原理图。图中，对m1(t)和m2(t)按相同的时间周期进行采样，只要采样脉冲宽度足够窄，在两个采样值之间就会留有一定的时间空隙。图两个基带信号时分复用原理如果另外一路信号的采样时刻在时间空隙，则两路信号的采样值在时间上将不

8、发生重叠。在接收端只要在时间上与发送端同步，则两个信号就能分别正确恢复。上述概念也可以推广到n个信号进行时分复用。见P129图6.6下图给出了一个具有三个模拟信源的时分复用PCM系统原理图。首先，抽样电子开关以适当的速率