通信原理第6章多路复用和多址技术.ppt

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1、第6章多路复用技术6.1概述6.2频分复用6.3时分复用6.4码分复用6.5小结●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●信号的正交性假定有两个信号f1(t)和f2(t)，如果在区间(t1，t2)上满足：则称f1(t)和f2(t)在(t1，t2)上互为正交●3种多路复用基本方法：频分复用（FrequencyDivisionMultiplexing,FDM）时分复用（TimeDivisionMultiplexing,TDM）码分复用（CodeDivisionMultiplexing,CDM）6.1概述(a)频分

2、制(b)时分制(c)码分制fNf1f2t2tNt1tNt1t2●3种多路复用新方法：空分复用(SpaceDivisionMultiplexing,SDW)极化复用(PolarizationDivisionMultiplexing,PDW)波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,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用信号

3、统计特性复用的多址技术等6.1概述第6章多路复用技术6.1概述6.2频分复用6.3时分复用6.4码分复用6.5小结●频分复用基本概念在同一个信道内用不同的频率传送各路消息，以实现多路通信●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6.2频分复用(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3f3300~3400Hz300~3400Hz300~3400Hz12.3~15.4kHz4kHz8

4、kHz12kHz基带语音信号300–3400Hz4.3–7.4kHz8.3–11.4kHz12.3–15.4kHzf0演示●3路频分复用电话通信系统原理●FDM信号的频谱及带宽●为防止邻路信号间互相干扰，各载频之间的间隔应满足其中，fm为每一路的最高频率；fg为邻路间防护频带●n路单边带信号所需最小带宽为式中，B1为一路信号占用的带宽●FDM应用●有线电视●全电视信号●模拟电话多路复用系统●FM立体声广播6.2频分复用多路信号输入(b)接收端原理方框图话音输出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

5、.4kHz8.3~11.4kHz12.3~15.4kHz3400Hz3400Hz3400Hz8kHz12kHz4kHz●FDM实现：调制→合成→传输→分路演示4kHz8kHz12kHz基带语音信号300–3400Hz4.3–7.4kHz8.3–11.4kHz12.3–15.4kHzf0●FDM应用●模拟电话多路复用系统多路载波电话系统是按照ITU建议，采用单边带调制频分复用方式(a)是其分层结构，由12路电话复用为一个基群(BasicGroup)；5个基群复用为一个超群(SuperGroup)，共60路电话；由10个超群复用为一个主群(

6、MasterGroup)，共600路电话6.2频分复用●FDM应用●调频立体声广播调频立体声广播系统占用频段为88~108MHz，采用FDM方式。在调频之前，首先采用载波抑制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6.2频分复用●频分多路复用系统的特点:●优点信道复用率高，分路方便，因此，频分多路复用是目前模拟通信中常采用的一种复用方式，特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛●缺点●对系统线性的要求很高，要求系统的非线性失真很

7、小；●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●不易小型化6.2频分复用第6章多路复用技术6.1概述6.2频分复用6.3时分复用6.4码分复用6.5小结●时分复用(TDM)基本概念●定义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●FDM与TDM的区别●FDM系统中，各信号在频域上是分开的而在时域上混叠在一起；●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●理论基础：抽样定理6.3时分复用●TDM的基本原理抽样电子开关以适当的速率交替对输入的N路基带

8、信号分别进行自然抽样，得到TDM-PAM波形。TDM-PAM脉冲波形宽度为：式中，T为每路信号的抽样时间间隔，满足奈奎斯特间隔6.3时分复用NNsi(t)低通1低通2低通N信道低通1低通2低通