Chapter-4-信道復(fù)用與多路復(fù)接課件

4.0 概述4.1頻分多路復(fù)用（FDM）4.2時(shí)分多路復(fù)用（TDM）信道復(fù)用與數(shù)字復(fù)接Chapter44.0 概述信道復(fù)用與數(shù)字復(fù)接Chapter414.0概述1.基本概念多路復(fù)用（multiplexing）：多路信號(hào)同時(shí)在同一物理信道中傳輸。（圖4-1）復(fù)接：將多路信號(hào)在發(fā)送端合并的過(guò)程。分接：將復(fù)接的信號(hào)在接收端分開(kāi)的過(guò)程。數(shù)字復(fù)接：把若干個(gè)小容量低速數(shù)字流合并成一個(gè)大容量的高速數(shù)字流，再通過(guò)高速信道傳輸，到收端后再分開(kāi)，完成這個(gè)數(shù)字大容量傳輸?shù)倪^(guò)程，就稱為數(shù)字復(fù)接。4.0概述1.基本概念2。。。多路復(fù)用器n個(gè)輸入。。。多路復(fù)用器n個(gè)輸出1條高速通信線路n個(gè)信道復(fù)接分接說(shuō)明：多路復(fù)用包括復(fù)用、傳輸和分離三個(gè)過(guò)程。實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用功能的設(shè)備叫多路復(fù)用器。復(fù)用器成對(duì)使用。圖4-1多路復(fù)用原理圖4.0概述。。。多路n個(gè)輸入。。。多路n個(gè)輸出1條高速通信線路n個(gè)信32.多路復(fù)用分類頻分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用波分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用多路復(fù)用4.0概述2.多路復(fù)用分類頻分多路復(fù)用多路復(fù)用4.0概述41）頻分復(fù)用（FDM，frequency-divisionmultiplexing）：發(fā)端：將具有一定帶寬的信道分割為若干個(gè)相互不重疊的較小頻帶的子信道，每個(gè)子信道傳送一路信號(hào)。這樣在信道中就可同時(shí)傳送多個(gè)信號(hào)。收端：用中心頻率不同的帶通濾波器將多路信號(hào)分開(kāi)。4.0概述1）頻分復(fù)用（FDM，frequency-division5頻率時(shí)間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率54.0概述頻率時(shí)間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率54.0概述6特點(diǎn)：時(shí)間共享、頻道分割使用。主要問(wèn)題：各路信號(hào)之間容易產(chǎn)生相互干擾（稱為串?dāng)_）。解決辦法：1）有足夠大的頻率保護(hù)間隔；

2）嚴(yán)格控制調(diào)制信號(hào)的帶寬。應(yīng)用：廣播電視、電纜電視、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸4.0概述特點(diǎn)：時(shí)間共享、頻道分割使用。4.0概述7ft...子信道nfn子信道3f3子信道2f2子信道1f1警戒頻帶信道帶寬圖4-2FDM概念示意圖4.0概述ft...子信道nfn子信道3f3子信道28圖4-3FDM實(shí)現(xiàn)示意圖圖4-3FDM實(shí)現(xiàn)示意圖92）時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmultiplexing）：將一條物理信道的傳輸時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)隙，把這些時(shí)隙輪流地給多個(gè)信號(hào)源使用，每個(gè)時(shí)隙被復(fù)用的一路信號(hào)占用。這樣，當(dāng)多路信號(hào)準(zhǔn)備傳輸時(shí)，一個(gè)信道就能在不同的時(shí)隙傳輸多路信號(hào)。特點(diǎn)：時(shí)間分割使用，在信號(hào)傳輸時(shí)間片內(nèi)使用整個(gè)頻道資源（頻率混疊）。4.0概述2）時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmult10TDM的條件：信道能達(dá)到的最高傳輸速率超過(guò)待傳輸?shù)母髀沸盘?hào)的傳輸速率之和。見(jiàn)圖4-44.0概述TDM的條件：信道能達(dá)到的最高傳輸速率超過(guò)待傳輸?shù)母髀沸盘?hào)的11ABCDABCDABCDABC

D

ft子信道A的間隙信道帶寬圖4-4TDM概念示意圖4.0概述ABCDABCDABCD123）碼分復(fù)用（CDM，code-divisionmultiplexing）：基于碼型分割信道。每個(gè)用戶分配有一個(gè)地址碼，而這些碼型互不重疊，以區(qū)分每個(gè)用戶。特點(diǎn)：信道的頻率和時(shí)間資源均為各用戶共享。說(shuō)明：CDM的基礎(chǔ)是移動(dòng)通信中的擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻：利用擴(kuò)頻編碼發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，形成遠(yuǎn)大于原信號(hào)帶寬范圍的碼。在接收端，用相同的偽隨機(jī)碼進(jìn)行解擴(kuò)，即壓縮其頻帶，將信號(hào)恢復(fù)成原基帶信號(hào)。不同用戶得到不同的擴(kuò)頻編碼，這些擴(kuò)頻編碼就可以同時(shí)使用同一頻率進(jìn)行通信，互不干擾。4.0概述3）碼分復(fù)用（CDM，code-divisionmulti13DB1DB1B2B2信源數(shù)據(jù)解調(diào)擴(kuò)頻解調(diào)數(shù)據(jù)調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制接收擴(kuò)頻編碼發(fā)生器擴(kuò)頻編碼發(fā)生器同步電路圖4-5擴(kuò)頻通信原理圖應(yīng)用：移動(dòng)通信、無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)性計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)4.0概述DB1DB1B2B2信源數(shù)據(jù)解調(diào)擴(kuò)頻解調(diào)數(shù)據(jù)調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制接收142）通信隱蔽性好。信號(hào)頻帶變寬，單位頻帶內(nèi)的信號(hào)功率變小，隱藏或淹沒(méi)在噪聲中，通信隱蔽；優(yōu)勢(shì)：1）抗干擾能力強(qiáng)。信號(hào)帶寬擴(kuò)展多少倍，在相同干擾強(qiáng)度下，噪聲功率譜也擴(kuò)展多少倍，這就相當(dāng)于噪聲功率不變時(shí)干擾強(qiáng)度只是原來(lái)的多少分之一；4.0概述2）通信隱蔽性好。信號(hào)頻帶變寬，單位頻帶內(nèi)的信號(hào)功率變小，隱15頻分多路復(fù)用直接法復(fù)級(jí)法4.1.1直接法FDM4.1頻分多路復(fù)用（FDM）頻分多路復(fù)用直接法復(fù)級(jí)法4.1.1直接法FDM4.116LPFMODBPFLPFMODBPFLPFMODBPFf1(t)f2(t)fn(t)wc1wc2wcn……MOD信道圖4-6直接法FDM系統(tǒng)原理框圖（發(fā)送端）fs(t)waLPFMODBPFLPFMODBPFLPFMODBPFf1(17BPFDEMLPFBPFDEMLPFBPFDEMLPFf1(t)f2(t)fn(t)wc1wc2wcn……DEM圖4-7直接法FDM系統(tǒng)原理框圖（接收端）waBPFDEMLPFBPFDEMLPFBPFDEMLPFf1(184.1.2

復(fù)級(jí)法FDMLPFMODBPFLPFMODBPFLPFMODBPFf1(t)fn(t)fm+n(t)wc1wcnwcn……MOD圖4-8復(fù)級(jí)法FDM系統(tǒng)原理框圖（發(fā)送端）fs(t)LPFMODBPFf(m+1)(t)wc1……MODBPFBPFwa1wam4.1.2復(fù)級(jí)法FDMLPFMODBPFLPFMODBP19以2組，每組12路信號(hào)為例：1、信號(hào)是單邊帶調(diào)制12111098765432112111098765432112121211wc1wc2wa1wa24.1頻分多路復(fù)用（FDM）以2組，每組12路信號(hào)為例：1211109876543211204.1.3

直接法和復(fù)級(jí)法的比較直接法復(fù)級(jí)法1）信道容量：在信道帶寬一定、且頻帶保護(hù)間隔相同的情況下，兩種方法的最大容量相同。(設(shè)要復(fù)用mn路信號(hào))２）所用載波數(shù)：mn＋1m+n３）所用調(diào)制器個(gè)數(shù)：mn＋1mn+m４）復(fù)用路數(shù)小時(shí)采用復(fù)用路數(shù)大時(shí)采用

假設(shè)：wm——消息信號(hào)的頻譜范圍

wg——鄰道保護(hù)間隔 4.1頻分多路復(fù)用（FDM）4.1.3直接法和復(fù)級(jí)法的比較直接法復(fù)級(jí)法1）信道容量：214.1.４ＦＤＭ實(shí)際應(yīng)用舉例１．多路載波電話系統(tǒng)圖4－９多路載波電話系統(tǒng)原理框圖多級(jí)調(diào)制、分層結(jié)構(gòu)4.1.４ＦＤＭ實(shí)際應(yīng)用舉例１．多路載波電話系統(tǒng)圖4－９2204kHzf(a)12111098765432160kHz180kHz48kHzBasicGroupA(LSB)121110987654321196kHz148kHzBasicGroupB(USB)(b)12121212121111112345SuperGroup1(LSB)312kHz552kHz12121212121111112345SuperGroup2(USB)300kHz60kHz(c

)圖4-10多路載波電話系統(tǒng)頻譜結(jié)構(gòu)04kHzf(a)12111098765432160kH23２．調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)圖５-１１調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)發(fā)送與接收原理圖

(a)發(fā)送端;(b)接收端２．調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)圖５-１１調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)發(fā)24圖4-１２調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)頻譜結(jié)構(gòu)圖圖4-１２調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)頻譜結(jié)構(gòu)圖25時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmultiplexing）：將一條物理信道的傳輸時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)隙，把這些時(shí)隙輪流地給多個(gè)信號(hào)源使用，每個(gè)時(shí)隙被復(fù)用的一路信號(hào)占用。4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmultip26ＦＤＭＴＤＭ4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）ＦＤＭ27圖4–6ＴＤＭ系統(tǒng)框圖

4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）圖4–6ＴＤＭ系統(tǒng)框圖4.2時(shí)分多路復(fù)用（Ｔ28圖4–7Ｎ路ＰＡＭ信號(hào)ＴＤＭ波形圖4–7Ｎ路ＰＡＭ信號(hào)ＴＤＭ波形29基本概念：幀：由各個(gè)消息構(gòu)成單一抽樣的一組脈沖叫做一幀．時(shí)隙：一幀中相鄰兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔叫做時(shí)隙保護(hù)時(shí)間：未被抽樣脈沖占用的時(shí)隙叫做保護(hù)時(shí)間各路信號(hào)脈沖間隔Ｔs各路復(fù)用信號(hào)脈沖的間隔Ｔs／Ｎ4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）基本概念：幀：由各個(gè)消息構(gòu)成單一抽樣的一組脈沖叫做一幀．時(shí)隙30Chapter-4-信道復(fù)用與多路復(fù)接課件31抽樣速率fs，抽樣脈沖寬度和復(fù)用路數(shù)N的關(guān)系信號(hào)帶寬B與路數(shù)N的關(guān)系從復(fù)用信號(hào)主要能量的觀點(diǎn)考慮：從不丟失復(fù)用信號(hào)信息的觀點(diǎn)考慮：4.2.2ＴＤＭ信號(hào)的帶寬及相關(guān)問(wèn)題抽樣速率fs，抽樣脈沖寬度和復(fù)用路數(shù)N的關(guān)系信號(hào)帶寬B與路32時(shí)分復(fù)用后的信號(hào)仍然是基帶信號(hào)f:總和信號(hào)的脈沖速率;時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)必須嚴(yán)格同步4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）時(shí)分復(fù)用后的信號(hào)仍然是基帶信號(hào)f:總和信號(hào)的脈沖速率;時(shí)334.2.３ＴＤＭ與ＦＤＭ的比較ＴＤＭＦＤＭ復(fù)用原理時(shí)間分割，頻率混疊頻率分割，時(shí)間混疊設(shè)備復(fù)雜性簡(jiǎn)單復(fù)雜信號(hào)間干擾路間串?dāng)_小路間串?dāng)_大傳輸帶寬相同相同4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）4.2.３ＴＤＭ與ＦＤＭ的比較ＴＤＭＦＤＭ復(fù)用原理時(shí)間分34為了有效地利用傳輸線路，可將多個(gè)話路的PCM信號(hào)用時(shí)分復(fù)用方法裝成時(shí)分復(fù)用幀，然后發(fā)送到線路上。中國(guó)采用歐洲體制，以E1為一次群。美國(guó)和日本等國(guó)采用北美體制，以T1為一次群。4.2.4時(shí)分復(fù)用的PCM通信系統(tǒng)4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）為了有效地利用傳輸線路，可將多個(gè)話路的PCM信號(hào)用時(shí)分復(fù)用35放大和低通濾波x1(t)取樣發(fā)定時(shí)(1路)話音1放大和低通濾波x2(t)取樣發(fā)定時(shí)(2路)話音2放大和低通濾波x3(t)取樣發(fā)定時(shí)(3路)話音3量化和編碼碼型變換去信道發(fā)端定時(shí)1路2路3路xs3(t)xs2(t)xs1(t)圖4–8ＴＤＭ－ＰＣＭ發(fā)送端方框圖4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）放大和低通濾波x1(t)取樣發(fā)定時(shí)(1路)話音1放大和低36圖4–9ＴＤＭ－ＰＣＭ接收端方框圖4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）圖4–9ＴＤＭ－ＰＣＭ接收端方框圖4.2時(shí)分多路372.048Mb/s傳輸線路CH0CH16CH17CH15CH15CH16CH17CH31CH31CH0CH1CH1…………時(shí)分復(fù)用幀TCH0CH1CH2…CH15CH16CH17CH30CH31CH0…8bitt時(shí)分復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀T=125ms15個(gè)話路15個(gè)話路E1的時(shí)分復(fù)用幀4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）2.048Mb/s傳輸線路CH0CH16CH17CH15C38A=87.6/13折線壓擴(kuò)律，編碼位數(shù)k=8，采用逐次比較型編碼器，其輸出為折疊二進(jìn)制碼。8.2.5ＰＣＭ３０／３２路典型終端設(shè)備介紹總數(shù)碼率：每幀時(shí)隙數(shù)：1.基本特性話路數(shù)目：抽樣頻率：308kHz壓擴(kuò)特性：328×32×8000=2048kb/s基群A=87.6/13折線壓擴(kuò)律，編碼位數(shù)k=8，采用逐次比較型392.幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)圖4–10

幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)

幀構(gòu)成復(fù)幀2.幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)圖4–10幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)幀構(gòu)成40

在PCM30/32中，抽樣周期為1/8000=125μs，它被稱為一個(gè)幀周期，即125μs為一幀。一幀內(nèi)要時(shí)分復(fù)用32路，每路占用的時(shí)隙為125/32=3.9μs，稱為一個(gè)時(shí)隙。因此一幀有32個(gè)時(shí)隙，按順序編號(hào)為TS0、TS1、……、TS31。時(shí)隙的使用分配為：(1)時(shí)隙分配②TS0為幀同步碼，監(jiān)視碼時(shí)隙。③TS16為信令(振鈴、占線、摘機(jī)……等各種標(biāo)志信號(hào))時(shí)隙。①TS1~TS15,TS17~TS31為30個(gè)話路時(shí)隙。4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）在PCM30/32中，抽樣周期為1/8000=12541(2)話路比特的安排。每個(gè)話路時(shí)隙內(nèi)要將樣值編為8位二元碼，每個(gè)碼元占3.9μs/8=488ns，稱為一比特，編號(hào)為1~8。第1比特為極性碼，第2~4比特為段落碼，第5~8比特為段內(nèi)碼。(3)TS0時(shí)隙比特分配。為了使收發(fā)兩端嚴(yán)格同步，每幀都要傳送一組特定標(biāo)志的幀同步碼組或監(jiān)視碼組。幀同步碼組為“0011011”，占用偶幀TS0的第2~8碼位。4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）(2)話路比特的安排。每個(gè)話路時(shí)隙內(nèi)要將樣值編為8位二元碼42

第1比特供國(guó)際通信用，不使用時(shí)發(fā)送“1”碼。奇幀比特分配為第3位為幀失步告警用，以A1表示。同步時(shí)送“0”碼，失步時(shí)送“1”碼。為避免奇幀TS0的第2~8碼位出現(xiàn)假同步碼組，第2位碼規(guī)定為監(jiān)視碼，固定為“1”，第4~8位碼為國(guó)內(nèi)通信用，目前暫定為“1”。(4)TS16時(shí)隙的比特分配若將TS16時(shí)隙的碼位按時(shí)間順序分配給各話路傳送信令，需要用16幀組成一個(gè)復(fù)幀，分別用F0、F1、……F15表示，復(fù)幀周期為2ms，復(fù)幀頻率為500Hz。復(fù)幀中各子幀的TS16分配為：4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）第1比特供國(guó)際通信用，不使用時(shí)發(fā)送“1”碼。奇幀比43①F0幀：1~4碼位傳送復(fù)幀同步信號(hào)“0000”；第6碼位傳送復(fù)幀失步對(duì)局告警信號(hào)A2，同步為“0”，失步為“1”。5、7、8碼位傳送“1”碼。②F1~F15各幀的TS16前4比特傳1~15話路信令信號(hào)，后4比特傳16~30話路的信令信號(hào)。4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）①F0幀：1~4碼位傳送復(fù)幀同步信號(hào)“0000”；第644本章小結(jié)本章重點(diǎn)授課教師：黃雙萍授課時(shí)間：2010年4月頻分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用本章小結(jié)本章重點(diǎn)授課教師：黃雙萍頻分多路復(fù)用454.0 概述4.1頻分多路復(fù)用（FDM）4.2時(shí)分多路復(fù)用（TDM）信道復(fù)用與數(shù)字復(fù)接Chapter44.0 概述信道復(fù)用與數(shù)字復(fù)接Chapter4464.0概述1.基本概念多路復(fù)用（multiplexing）：多路信號(hào)同時(shí)在同一物理信道中傳輸。（圖4-1）復(fù)接：將多路信號(hào)在發(fā)送端合并的過(guò)程。分接：將復(fù)接的信號(hào)在接收端分開(kāi)的過(guò)程。數(shù)字復(fù)接：把若干個(gè)小容量低速數(shù)字流合并成一個(gè)大容量的高速數(shù)字流，再通過(guò)高速信道傳輸，到收端后再分開(kāi)，完成這個(gè)數(shù)字大容量傳輸?shù)倪^(guò)程，就稱為數(shù)字復(fù)接。4.0概述1.基本概念47。。。多路復(fù)用器n個(gè)輸入。。。多路復(fù)用器n個(gè)輸出1條高速通信線路n個(gè)信道復(fù)接分接說(shuō)明：多路復(fù)用包括復(fù)用、傳輸和分離三個(gè)過(guò)程。實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用功能的設(shè)備叫多路復(fù)用器。復(fù)用器成對(duì)使用。圖4-1多路復(fù)用原理圖4.0概述。。。多路n個(gè)輸入。。。多路n個(gè)輸出1條高速通信線路n個(gè)信482.多路復(fù)用分類頻分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用波分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用多路復(fù)用4.0概述2.多路復(fù)用分類頻分多路復(fù)用多路復(fù)用4.0概述491）頻分復(fù)用（FDM，frequency-divisionmultiplexing）：發(fā)端：將具有一定帶寬的信道分割為若干個(gè)相互不重疊的較小頻帶的子信道，每個(gè)子信道傳送一路信號(hào)。這樣在信道中就可同時(shí)傳送多個(gè)信號(hào)。收端：用中心頻率不同的帶通濾波器將多路信號(hào)分開(kāi)。4.0概述1）頻分復(fù)用（FDM，frequency-division50頻率時(shí)間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率54.0概述頻率時(shí)間頻率1頻率2頻率3頻率4頻率54.0概述51特點(diǎn)：時(shí)間共享、頻道分割使用。主要問(wèn)題：各路信號(hào)之間容易產(chǎn)生相互干擾（稱為串?dāng)_）。解決辦法：1）有足夠大的頻率保護(hù)間隔；

2）嚴(yán)格控制調(diào)制信號(hào)的帶寬。應(yīng)用：廣播電視、電纜電視、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸4.0概述特點(diǎn)：時(shí)間共享、頻道分割使用。4.0概述52ft...子信道nfn子信道3f3子信道2f2子信道1f1警戒頻帶信道帶寬圖4-2FDM概念示意圖4.0概述ft...子信道nfn子信道3f3子信道253圖4-3FDM實(shí)現(xiàn)示意圖圖4-3FDM實(shí)現(xiàn)示意圖542）時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmultiplexing）：將一條物理信道的傳輸時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)隙，把這些時(shí)隙輪流地給多個(gè)信號(hào)源使用，每個(gè)時(shí)隙被復(fù)用的一路信號(hào)占用。這樣，當(dāng)多路信號(hào)準(zhǔn)備傳輸時(shí)，一個(gè)信道就能在不同的時(shí)隙傳輸多路信號(hào)。特點(diǎn)：時(shí)間分割使用，在信號(hào)傳輸時(shí)間片內(nèi)使用整個(gè)頻道資源（頻率混疊）。4.0概述2）時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmult55TDM的條件：信道能達(dá)到的最高傳輸速率超過(guò)待傳輸?shù)母髀沸盘?hào)的傳輸速率之和。見(jiàn)圖4-44.0概述TDM的條件：信道能達(dá)到的最高傳輸速率超過(guò)待傳輸?shù)母髀沸盘?hào)的56ABCDABCDABCDABC

D

ft子信道A的間隙信道帶寬圖4-4TDM概念示意圖4.0概述ABCDABCDABCD573）碼分復(fù)用（CDM，code-divisionmultiplexing）：基于碼型分割信道。每個(gè)用戶分配有一個(gè)地址碼，而這些碼型互不重疊，以區(qū)分每個(gè)用戶。特點(diǎn)：信道的頻率和時(shí)間資源均為各用戶共享。說(shuō)明：CDM的基礎(chǔ)是移動(dòng)通信中的擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻：利用擴(kuò)頻編碼發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，形成遠(yuǎn)大于原信號(hào)帶寬范圍的碼。在接收端，用相同的偽隨機(jī)碼進(jìn)行解擴(kuò)，即壓縮其頻帶，將信號(hào)恢復(fù)成原基帶信號(hào)。不同用戶得到不同的擴(kuò)頻編碼，這些擴(kuò)頻編碼就可以同時(shí)使用同一頻率進(jìn)行通信，互不干擾。4.0概述3）碼分復(fù)用（CDM，code-divisionmulti58DB1DB1B2B2信源數(shù)據(jù)解調(diào)擴(kuò)頻解調(diào)數(shù)據(jù)調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制接收擴(kuò)頻編碼發(fā)生器擴(kuò)頻編碼發(fā)生器同步電路圖4-5擴(kuò)頻通信原理圖應(yīng)用：移動(dòng)通信、無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)性計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)4.0概述DB1DB1B2B2信源數(shù)據(jù)解調(diào)擴(kuò)頻解調(diào)數(shù)據(jù)調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制接收592）通信隱蔽性好。信號(hào)頻帶變寬，單位頻帶內(nèi)的信號(hào)功率變小，隱藏或淹沒(méi)在噪聲中，通信隱蔽；優(yōu)勢(shì)：1）抗干擾能力強(qiáng)。信號(hào)帶寬擴(kuò)展多少倍，在相同干擾強(qiáng)度下，噪聲功率譜也擴(kuò)展多少倍，這就相當(dāng)于噪聲功率不變時(shí)干擾強(qiáng)度只是原來(lái)的多少分之一；4.0概述2）通信隱蔽性好。信號(hào)頻帶變寬，單位頻帶內(nèi)的信號(hào)功率變小，隱60頻分多路復(fù)用直接法復(fù)級(jí)法4.1.1直接法FDM4.1頻分多路復(fù)用（FDM）頻分多路復(fù)用直接法復(fù)級(jí)法4.1.1直接法FDM4.161LPFMODBPFLPFMODBPFLPFMODBPFf1(t)f2(t)fn(t)wc1wc2wcn……MOD信道圖4-6直接法FDM系統(tǒng)原理框圖（發(fā)送端）fs(t)waLPFMODBPFLPFMODBPFLPFMODBPFf1(62BPFDEMLPFBPFDEMLPFBPFDEMLPFf1(t)f2(t)fn(t)wc1wc2wcn……DEM圖4-7直接法FDM系統(tǒng)原理框圖（接收端）waBPFDEMLPFBPFDEMLPFBPFDEMLPFf1(634.1.2

復(fù)級(jí)法FDMLPFMODBPFLPFMODBPFLPFMODBPFf1(t)fn(t)fm+n(t)wc1wcnwcn……MOD圖4-8復(fù)級(jí)法FDM系統(tǒng)原理框圖（發(fā)送端）fs(t)LPFMODBPFf(m+1)(t)wc1……MODBPFBPFwa1wam4.1.2復(fù)級(jí)法FDMLPFMODBPFLPFMODBP64以2組，每組12路信號(hào)為例：1、信號(hào)是單邊帶調(diào)制12111098765432112111098765432112121211wc1wc2wa1wa24.1頻分多路復(fù)用（FDM）以2組，每組12路信號(hào)為例：1211109876543211654.1.3

直接法和復(fù)級(jí)法的比較直接法復(fù)級(jí)法1）信道容量：在信道帶寬一定、且頻帶保護(hù)間隔相同的情況下，兩種方法的最大容量相同。(設(shè)要復(fù)用mn路信號(hào))２）所用載波數(shù)：mn＋1m+n３）所用調(diào)制器個(gè)數(shù)：mn＋1mn+m４）復(fù)用路數(shù)小時(shí)采用復(fù)用路數(shù)大時(shí)采用

假設(shè)：wm——消息信號(hào)的頻譜范圍

wg——鄰道保護(hù)間隔 4.1頻分多路復(fù)用（FDM）4.1.3直接法和復(fù)級(jí)法的比較直接法復(fù)級(jí)法1）信道容量：664.1.４ＦＤＭ實(shí)際應(yīng)用舉例１．多路載波電話系統(tǒng)圖4－９多路載波電話系統(tǒng)原理框圖多級(jí)調(diào)制、分層結(jié)構(gòu)4.1.４ＦＤＭ實(shí)際應(yīng)用舉例１．多路載波電話系統(tǒng)圖4－９6704kHzf(a)12111098765432160kHz180kHz48kHzBasicGroupA(LSB)121110987654321196kHz148kHzBasicGroupB(USB)(b)12121212121111112345SuperGroup1(LSB)312kHz552kHz12121212121111112345SuperGroup2(USB)300kHz60kHz(c

)圖4-10多路載波電話系統(tǒng)頻譜結(jié)構(gòu)04kHzf(a)12111098765432160kH68２．調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)圖５-１１調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)發(fā)送與接收原理圖

(a)發(fā)送端;(b)接收端２．調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)圖５-１１調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)發(fā)69圖4-１２調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)頻譜結(jié)構(gòu)圖圖4-１２調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)頻譜結(jié)構(gòu)圖70時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmultiplexing）：將一條物理信道的傳輸時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)隙，把這些時(shí)隙輪流地給多個(gè)信號(hào)源使用，每個(gè)時(shí)隙被復(fù)用的一路信號(hào)占用。4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）時(shí)分復(fù)用（TDM，time-divisionmultip71ＦＤＭＴＤＭ4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）ＦＤＭ72圖4–6ＴＤＭ系統(tǒng)框圖

4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）圖4–6ＴＤＭ系統(tǒng)框圖4.2時(shí)分多路復(fù)用（Ｔ73圖4–7Ｎ路ＰＡＭ信號(hào)ＴＤＭ波形圖4–7Ｎ路ＰＡＭ信號(hào)ＴＤＭ波形74基本概念：幀：由各個(gè)消息構(gòu)成單一抽樣的一組脈沖叫做一幀．時(shí)隙：一幀中相鄰兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔叫做時(shí)隙保護(hù)時(shí)間：未被抽樣脈沖占用的時(shí)隙叫做保護(hù)時(shí)間各路信號(hào)脈沖間隔Ｔs各路復(fù)用信號(hào)脈沖的間隔Ｔs／Ｎ4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）基本概念：幀：由各個(gè)消息構(gòu)成單一抽樣的一組脈沖叫做一幀．時(shí)隙75Chapter-4-信道復(fù)用與多路復(fù)接課件76抽樣速率fs，抽樣脈沖寬度和復(fù)用路數(shù)N的關(guān)系信號(hào)帶寬B與路數(shù)N的關(guān)系從復(fù)用信號(hào)主要能量的觀點(diǎn)考慮：從不丟失復(fù)用信號(hào)信息的觀點(diǎn)考慮：4.2.2ＴＤＭ信號(hào)的帶寬及相關(guān)問(wèn)題抽樣速率fs，抽樣脈沖寬度和復(fù)用路數(shù)N的關(guān)系信號(hào)帶寬B與路77時(shí)分復(fù)用后的信號(hào)仍然是基帶信號(hào)f:總和信號(hào)的脈沖速率;時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)必須嚴(yán)格同步4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）時(shí)分復(fù)用后的信號(hào)仍然是基帶信號(hào)f:總和信號(hào)的脈沖速率;時(shí)784.2.３ＴＤＭ與ＦＤＭ的比較ＴＤＭＦＤＭ復(fù)用原理時(shí)間分割，頻率混疊頻率分割，時(shí)間混疊設(shè)備復(fù)雜性簡(jiǎn)單復(fù)雜信號(hào)間干擾路間串?dāng)_小路間串?dāng)_大傳輸帶寬相同相同4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）4.2.３ＴＤＭ與ＦＤＭ的比較ＴＤＭＦＤＭ復(fù)用原理時(shí)間分79為了有效地利用傳輸線路，可將多個(gè)話路的PCM信號(hào)用時(shí)分復(fù)用方法裝成時(shí)分復(fù)用幀，然后發(fā)送到線路上。中國(guó)采用歐洲體制，以E1為一次群。美國(guó)和日本等國(guó)采用北美體制，以T1為一次群。4.2.4時(shí)分復(fù)用的PCM通信系統(tǒng)4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）為了有效地利用傳輸線路，可將多個(gè)話路的PCM信號(hào)用時(shí)分復(fù)用80放大和低通濾波x1(t)取樣發(fā)定時(shí)(1路)話音1放大和低通濾波x2(t)取樣發(fā)定時(shí)(2路)話音2放大和低通濾波x3(t)取樣發(fā)定時(shí)(3路)話音3量化和編碼碼型變換去信道發(fā)端定時(shí)1路2路3路xs3(t)xs2(t)xs1(t)圖4–8ＴＤＭ－ＰＣＭ發(fā)送端方框圖4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）放大和低通濾波x1(t)取樣發(fā)定時(shí)(1路)話音1放大和低81圖4–9ＴＤＭ－ＰＣＭ接收端方框圖4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）圖4–9ＴＤＭ－ＰＣＭ接收端方框圖4.2時(shí)分多路822.048Mb/s傳輸線路CH0CH16CH17CH15CH15CH16CH17CH31CH31CH0CH1CH1…………時(shí)分復(fù)用幀TCH0CH1CH2…CH15CH16CH17CH30CH31CH0…8bitt時(shí)分復(fù)用幀時(shí)分復(fù)用幀T=125ms15個(gè)話路15個(gè)話路E1的時(shí)分復(fù)用幀4.2時(shí)分多路復(fù)用（ＴDM）2.048Mb/s傳輸線路CH0CH16CH17CH15C83A=87.6/13折線壓擴(kuò)律，編碼位數(shù)k=8，采用逐次比較型編碼器，其輸出為折疊二進(jìn)制碼。8.2.5ＰＣＭ３０／３２路典型終端設(shè)備介紹總數(shù)碼率：每幀時(shí)隙數(shù)：1.基本特性話路數(shù)目：抽