成電考研831通信原理

10.1頻分復(fù)用(FDM)

10.2時(shí)分復(fù)用(TDM)

10.3數(shù)字復(fù)接技術(shù)

10.4SDH復(fù)用原理第10章復(fù)用和數(shù)字復(fù)接技術(shù)

10.1頻分復(fù)用(FDM)10.1.1頻分復(fù)用原理所謂頻分復(fù)用(FrequencydivisionMultiplexing-FDM)是指按照頻率的不同來(lái)復(fù)用多路信號(hào)的方法。在頻分復(fù)用中，信道的帶寬被分成若干個(gè)相互不重疊的頻段，每路信號(hào)占用其中一個(gè)頻段，因而在接收端可以采用適當(dāng)?shù)膸V波器將多路信號(hào)分開，從而恢復(fù)出所需要的信號(hào)。頻分復(fù)用系統(tǒng)組成原理圖

圖10–2復(fù)用信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)示意圖10.1.2模擬電話多路復(fù)用系統(tǒng)目前，多路載波電話系統(tǒng)是按照CCITT建議，采用單邊帶調(diào)制頻分復(fù)用方式。北美多路載波電話系統(tǒng)的典型組成如圖10-3所示。圖10-3(a)是其分層結(jié)構(gòu)，由12路電話復(fù)用為一個(gè)基群(BasicGroup)；5個(gè)基群復(fù)用為一個(gè)超群(SuperGroup)，共60路電話；由10個(gè)超群復(fù)用為一個(gè)主群(MasterGroup)，共600路電話。如果需要傳輸更多路電話，可以將多個(gè)主群進(jìn)行復(fù)用，組成超主群。每路電話信號(hào)的頻帶限制在300～3400Hz，為了在各路已調(diào)信號(hào)間留有保護(hù)間隔，每路電話信號(hào)取4000Hz作為標(biāo)準(zhǔn)帶寬。圖10–3北美多路載波電話系統(tǒng)的典型組成圖10–4主群頻譜配置圖立體聲廣播信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)10.1.3調(diào)頻立體聲廣播(FMStereoBroadcasting)

圖10-6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10.2.1時(shí)分復(fù)用原理

10.2時(shí)分復(fù)用(TDM)兩個(gè)基帶信號(hào)時(shí)分復(fù)用原理圖10–8三路模擬信號(hào)的TDM-PCM系統(tǒng)原理圖

在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中，除了采用PCM方式編碼外，還可以采用增量調(diào)制方式編碼，從而構(gòu)成TDM-ΔM系統(tǒng)。與FDM方式相比，TDM方式主要有以下兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：(1)多路信號(hào)的復(fù)接和分路都是采用數(shù)字處理方式實(shí)現(xiàn)的，通用性和一致性好，比FDM的模擬濾波器分路簡(jiǎn)單、可靠。(2)信道的非線性會(huì)在FDM系統(tǒng)中產(chǎn)生交調(diào)失真和高次諧波，引起路間串話，因此，要求信道的線性特性要好,而TDM系統(tǒng)對(duì)信道的非線性失真要求可降低。10.2.2PCM基群幀結(jié)構(gòu)國(guó)際上推薦的PCM基群:PCM30/32路(A律壓擴(kuò)特性)制式PCM24路(μ律壓擴(kuò)特性)制式。規(guī)定，國(guó)際通信時(shí)，以A律壓擴(kuò)特性為標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也規(guī)定采用PCM30/32路制式。

PCM30/32路制式基群幀共由32路組成，其中30路用來(lái)傳輸用戶話語(yǔ)，2路用作勤務(wù)。每路話音信號(hào)抽樣速率fs=8000Hz，故對(duì)應(yīng)的每幀時(shí)間間隔為125μs。一幀共有32個(gè)時(shí)間間隔，稱為時(shí)隙。圖10-9PCM30/32路制式基群幀結(jié)構(gòu)

其中，TS1至TS15和TS17至TS31這30個(gè)路時(shí)隙用來(lái)傳送30路電話信號(hào)的8位編碼碼組，TS0分配給幀同步，TS16專用于傳送話路信令。每個(gè)路時(shí)隙包含8位碼，一幀共包含256個(gè)比特。信息傳輸速率為fb=8000［(30+2)×8］=2.048Mb/s每比特時(shí)間寬度為每路時(shí)隙時(shí)間寬度為 τl=8τb≈3.91μs

10.2.3PCM高次群我國(guó)和歐洲各國(guó)采用以PCM30/32路制式為基礎(chǔ)的高次群復(fù)合方式，北美和日本采用以PCM24路制式為基礎(chǔ)的高次群復(fù)合方式。北美采用的數(shù)字TDM的一種等級(jí)結(jié)構(gòu)如圖10-11所示。每路PCM數(shù)字話速率為64kb/s，表示為DS-0。由24路PCM數(shù)字話復(fù)接為一個(gè)基群(或稱一次群)，表示為DS-1，一次群包括24路用戶數(shù)字話，傳輸速率為1.544Mb/s。圖10-11北美采用的數(shù)字TDM等級(jí)結(jié)構(gòu)表10–1北美數(shù)字TDM標(biāo)準(zhǔn)一覽表標(biāo)號(hào)比特速率(Mb/s)PCM話路數(shù)傳輸媒質(zhì)DS-00.0641對(duì)稱電纜DS-11.54424對(duì)稱電纜DS-1c3.12548對(duì)稱電纜DS-26.31296對(duì)稱電纜,光纖DS-344.736672同軸電纜，無(wú)線，光纖DS-3c90.2541344無(wú)線，光纖DS-4E139.2642016無(wú)線，光纖，同軸電纜DS-4274.164032同軸電纜，光纖DS-432432.006048光纖DS-5560.1608064同軸電纜，光纖ITU-T(CCITT)建議的數(shù)字TDM等級(jí)結(jié)構(gòu)10.3.1數(shù)字復(fù)接原理數(shù)字復(fù)接實(shí)質(zhì)上是對(duì)數(shù)字信號(hào)的時(shí)分多路復(fù)用。

數(shù)字復(fù)接設(shè)備由數(shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器組成。數(shù)字復(fù)接器將若干個(gè)低等級(jí)的支路信號(hào)按時(shí)分復(fù)用的方式合并為一個(gè)高等級(jí)的合路信號(hào)。

數(shù)字分接器將一個(gè)高等級(jí)的合路信號(hào)分解為原來(lái)的低等級(jí)支路信號(hào)。10.3數(shù)字復(fù)接技術(shù)在數(shù)字復(fù)接中，如果復(fù)接器輸入端的各支路信號(hào)與本機(jī)定時(shí)信號(hào)是同步的，則稱為同步復(fù)接器；如果不是同步的，則稱為異步復(fù)接器。

如果輸入各支路數(shù)字信號(hào)與本機(jī)定時(shí)信號(hào)標(biāo)稱速率相同，但實(shí)際上有一個(gè)很小的容差，這種復(fù)接器稱為準(zhǔn)同步復(fù)接器。圖10-13數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)組成原理碼速調(diào)整單元:完成對(duì)輸入各支路信號(hào)的速率和相位進(jìn)行必要的調(diào)整，形成與本機(jī)定時(shí)信號(hào)完全同步的數(shù)字信號(hào)，使輸入到復(fù)接單元的各支路信號(hào)是同步的。定時(shí)單元受內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘