第3章xjs現(xiàn)代通信

第3章xjs現(xiàn)代通信第一頁，共63頁。3.1通信信道

信道是信息傳輸?shù)耐ǖ馈Ｐ诺肋B接發(fā)送端和接收端的通信設(shè)備，并將信號(hào)從發(fā)送端傳送到接收端，完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。按傳輸媒介的不同，信道可以分為有線信道和無線信道兩大類。

有線信道指利用人造的傳輸媒體來傳輸信號(hào)，如明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜以及光纜等。

無線信道指利用電磁波在空間傳播來傳輸信號(hào)，包括地波傳波、短波電離層反射、超短波或微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼等。第二頁，共63頁。3.1.1有線信道1、明線

明線是指平行架設(shè)在電線桿上的架空線路。它本身是導(dǎo)電裸線或帶絕緣層的導(dǎo)線。其傳輸損耗低，但是易受天氣和環(huán)境的影響，對(duì)外界噪聲干擾較敏感，并且很難沿一條路徑架設(shè)大量的（成百對(duì)）線路，故目前已經(jīng)逐漸被電纜所代替。第三頁，共63頁。2、對(duì)稱電纜

對(duì)稱電纜是由若干對(duì)叫做芯線的雙導(dǎo)線放在一根保護(hù)套內(nèi)制成的。為了減小各對(duì)導(dǎo)線之間的干擾，每一對(duì)導(dǎo)線都做成扭絞形狀的，稱為雙絞線。保護(hù)套則是由幾層金屬屏蔽層和絕緣層組成的，它還有增大電纜機(jī)械強(qiáng)度的作用。對(duì)稱電纜的芯線比明線細(xì)，直徑約在0.4-1.4mm，故其損耗較明線大，但是性能較穩(wěn)定。第四頁，共63頁。3、同軸電纜

同軸電纜則由內(nèi)外兩根同心圓柱形導(dǎo)體構(gòu)成，在這兩根導(dǎo)體間用絕緣體隔開。外導(dǎo)體自然應(yīng)是一根空心導(dǎo)管，內(nèi)導(dǎo)體多為實(shí)心導(dǎo)線。在內(nèi)外導(dǎo)體間可以填充滿塑料作為電介質(zhì)，或者用空氣作介質(zhì)但同時(shí)有塑料支架用于連接和固定內(nèi)外導(dǎo)體。由于外導(dǎo)體通常接地，所以它同時(shí)能夠很好地起到屏蔽作用。在實(shí)用中多將幾根同軸電纜和幾根電線放入同一根保護(hù)套內(nèi)，以增強(qiáng)傳輸能力.第五頁，共63頁。4、光纖和光纜傳輸光信號(hào)的有線信道是光導(dǎo)纖維，簡(jiǎn)稱光纖。光纖的材料主要是石英玻璃(適當(dāng)摻雜),由兩種不同折射率的玻璃材料拉制而成.光纖纖芯是一個(gè)透明的圓柱形介質(zhì)，其作用是以極小的能量損耗傳輸載有信息的光信號(hào)。緊靠纖芯的外面一層稱為包層，其作用是保證光全反射只發(fā)生在纖芯內(nèi)，使光信號(hào)封閉在纖芯中傳輸。為了實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸，要求纖芯折射率n1比包層折射率n2稍大些.為了提高光纖的抗拉力及彎曲強(qiáng)度，還需要在包層外加上涂覆層.第六頁，共63頁。光纖的結(jié)構(gòu)纖芯直徑2a：5～10um(單模光纖)50～80um(多模光纖)包層直徑2b：均為125um一次涂覆后直徑：250um二次涂覆后直徑：900um第七頁，共63頁。

光纜由纜芯(包括多根光纖)，加強(qiáng)件和護(hù)層構(gòu)成。加強(qiáng)件由鋼絲線、鋼絞線和芳倫纖維材料構(gòu)成。護(hù)層對(duì)纜芯起機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用，要求具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。按纜芯結(jié)構(gòu)不同光纜可分為以下4種：層絞式光纜；骨架式光纜；中心束管式光纜；帶狀式光纜。按使用條件分：室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜、管道光纜、特種光纜等。光纜結(jié)構(gòu)和類型第八頁，共63頁。第九頁，共63頁。?容許頻帶很寬，傳輸容量很大。理論上一根單模光纖可利用的帶寬達(dá)20THz以上?損耗很小,中繼距離很長(zhǎng)。目前通信用光纖的最低損耗低達(dá)0.2dB/km，中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。傳統(tǒng)的電纜(1.5km)、微波(50km)等無法與之相比。?重量輕、體積小?抗電磁干擾性能好?泄漏小，保密性能好?原材料豐富，潛在價(jià)格低廉（光纖成本<0.1元/m)光纖優(yōu)點(diǎn)：第十頁，共63頁。光纖缺點(diǎn)：質(zhì)地脆,機(jī)械強(qiáng)度低光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具,設(shè)備和技術(shù)分路,耦合不靈活光纖,光纜彎曲半徑不能過小光纖怕水第十一頁，共63頁。3.1.2無線信道1、電磁波

在無線信道中，信號(hào)的傳輸是利用電磁波在空間的傳播來實(shí)現(xiàn)的。所謂電磁波，簡(jiǎn)單地說，就是電和磁的波動(dòng)過程，是向前傳播的交變的電磁場(chǎng)；或者說，電磁波是在空間傳播的交變電磁場(chǎng)。電磁波和我們周圍存在的水波、聲波一樣，都是一種波動(dòng)過程。所不同的是，人的眼睛可以看到水波，耳朵可以聽到聲波。但我們既看不見也聽不到電磁波。

正弦波是最簡(jiǎn)單的波動(dòng)過程，也是最重要的波動(dòng)過程。正弦波具有振幅、頻率以及相位三個(gè)要素。光速第十二頁，共63頁。表3.1-2通信頻段、常用傳輸媒質(zhì)及主要用途通常把頻率為300MHz～300GHz的頻段稱為微波；波長(zhǎng)在0.75毫米以下的電磁波，統(tǒng)稱為光波。我們最熟悉的光波是可見光。第十三頁，共63頁。2、電波的傳播方式

利用無線電波傳遞信息時(shí)，電波要經(jīng)過發(fā)射、傳播、接收等幾個(gè)環(huán)節(jié)。那么，不同頻率的無線電波是怎樣傳播的呢？電波的4種主要傳播方式，即地波傳播；天波傳播；視距傳播；散射傳播。第十四頁，共63頁。（1）地波傳播

地波傳播是指無線電波沿地球表面?zhèn)鞑?，又稱繞射傳播或地表面波傳播。地波傳播主要受地面土壤的電參數(shù)和地形地物的影響，波長(zhǎng)越短的電波越容易被地面吸收，因此只有超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波及中波能以地波方式傳播。地波傳播不受氣候條件影響，傳播時(shí)穩(wěn)定可靠，但在傳播過程中，電波能量不斷地被大地吸收，因而傳播距離不遠(yuǎn)。第十五頁，共63頁。（2）天波傳播

天波傳播也叫電離層反射傳播，是指無線電波經(jīng)天空中電離層的反射或折射后返回地面的傳播方式。所謂電離層是指大氣層中離地面約40-800千米高度范圍內(nèi)包含有大量的自由電子和離子的氣體層，它是大氣層在受到太陽射線和宇宙射線的照射后發(fā)生電離而形成的。電離層能反射電波，對(duì)電波也有吸收作用。但電離層對(duì)長(zhǎng)波和中波吸收較多而對(duì)短波吸收較少，因而短波通信更適合以天波方式傳播。比短波頻率更高的超短波及微波可以穿過電離層，因而它們也不能靠電離層反射來傳播。第十六頁，共63頁。（3）空間波傳播

空間波傳播也稱視距傳播，是指收發(fā)兩端處在視距范圍內(nèi)，能互相“看得見”時(shí)的電波直線傳播方式。超短波和微波主要以視距方式傳播；另外，工作在特高頻和超高頻頻段的衛(wèi)星通信，其電磁波傳播也是利用視距傳播方式，但是在地面和衛(wèi)星之間的電磁波傳播要穿過電離層。視距傳播時(shí)易受到高山和大的建筑物的阻隔，因此為了加大傳輸距離，就要把發(fā)射天線架高，做成大鐵塔。但由于受地球曲面的影響，一般的傳輸距離也不過50千米左右。為了加大傳輸距離，通常采用接力通信方式，即每隔一定的距離設(shè)立接力站，像接力賽跑一樣，把信息傳到遠(yuǎn)方。第十七頁，共63頁。圖3-11空間波傳播圖3-12微波接力第十八頁，共63頁。（4）散射波傳播

對(duì)于那些無法建立微波接力站的地區(qū)大海、島嶼之間的通信，可以利用散射波傳遞信息。散射波傳播包括對(duì)流層散射和電離層散射傳播。對(duì)流層是指比電離層低的不均勻氣團(tuán)。散射傳播的工作頻段主要是超短波和微波，通信距離最大可達(dá)600～800千米。散射信號(hào)一般很弱，因此進(jìn)行散射通信時(shí)要求使用大功率發(fā)射機(jī)、高靈敏和方向性很強(qiáng)的天線。第十九頁，共63頁。

圖3-13對(duì)流層散射通信和電離層散射通信第二十頁，共63頁。

各波段無線電波的傳播特點(diǎn)如表3.1-3所示

第二十一頁，共63頁。

由于電磁波的傳播沒有國(guó)界，所以為了在國(guó)際上保持良好的電磁環(huán)境，避免不同通信系統(tǒng)間的干擾，由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）負(fù)責(zé)定期召開世界無線電通信大會(huì)WRC(TheWorldRadiocommunicationConference)，制訂有關(guān)頻率使用的國(guó)際協(xié)議。各個(gè)國(guó)家在此國(guó)際協(xié)議的基礎(chǔ)上也分別制訂本國(guó)的無線電頻率使用規(guī)則。

第二十二頁，共63頁。3、電波傳播的窗口——天線

天線的基本功能是輻射和接收無線電波。發(fā)射時(shí)，通過天線把高頻信號(hào)輻射到空中去，接收時(shí)，通過天線把高頻信號(hào)收集起來。

信號(hào)經(jīng)發(fā)射機(jī)調(diào)制成高頻信號(hào)，經(jīng)饋線送至發(fā)射天線，發(fā)射天線將高頻信號(hào)能量轉(zhuǎn)換成向空間傳播的電磁波，并按指定方向傳播之后，在接收端用接收天線將信號(hào)接收下來。圖3-14基本的無線電通信系統(tǒng)

第二十三頁，共63頁。接收天線與發(fā)射天線的作用是一個(gè)可逆過程；同一天線既可用作發(fā)射也可用作接收用。為了使高頻信號(hào)在天線上形成諧振，將天線的長(zhǎng)度取為電磁波波長(zhǎng)的1/2或者1/4。當(dāng)頻率較低時(shí)，電磁波的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，天線尺寸過大，當(dāng)頻率過高時(shí)天線的尺寸又會(huì)很小。第二十四頁，共63頁。圖（a）微波天線（2）天線的分類第二十五頁，共63頁。圖（b）移動(dòng)基站天線第二十六頁，共63頁。3.1.3通信信道特性1、恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

各種有線信道和部分無線信道，包括衛(wèi)星鏈路和某些視距傳輸鏈路，可以看作恒參信道，因?yàn)樗鼈兊奶匦宰兓苄?、很慢，可以視做其參量恒定。可以把恒參信道?dāng)做一個(gè)非時(shí)變線性網(wǎng)絡(luò)來分析。該線性網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性可以用幅度—頻率特性和相位—頻率特性

來表征。即第二十七頁，共63頁。

要使任一信號(hào)通過線性網(wǎng)絡(luò)不產(chǎn)生波形失真，網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性應(yīng)具備以下兩個(gè)理想條件：（1）網(wǎng)絡(luò)的幅度－頻率特性是一個(gè)不隨頻率變化的常數(shù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)的相位－頻率特性應(yīng)與頻率成直線關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)的相位－頻率特性常用群時(shí)延－頻率特性來表示。所謂群時(shí)延－頻率特性是指相位－頻率特性的導(dǎo)數(shù)，即對(duì)于理想的無失真信道，如果相頻特性是線性的，則群時(shí)延－頻率特性是－條水平直線.第二十八頁，共63頁。圖3-16理想的幅－頻特性、相－頻特性、群時(shí)延－頻率特性第二十九頁，共63頁。

信號(hào)經(jīng)過恒參信道時(shí)，若信道的幅度特性在信號(hào)頻帶內(nèi)不是常數(shù)，則信號(hào)的各頻率分量通過信道后將產(chǎn)生不同的幅度衰減，從而引起信號(hào)波形的失真，我們稱這種失真為幅－頻失真；幅－頻失真對(duì)模擬通信影響較大，導(dǎo)致信噪比下降。

若信道的相頻特性在信號(hào)頻帶內(nèi)不是頻率的線性函數(shù)，則信號(hào)的各頻率分量通過信道后將產(chǎn)生不同的時(shí)延，從而引起波形的群時(shí)延失真，我們稱這種失真為相－頻失真。相－頻失真對(duì)語音通信影響不大，但對(duì)數(shù)字通信影響較大，會(huì)引起嚴(yán)重的碼間干擾，造成誤碼。第三十頁，共63頁。

信道的幅－頻失真是一種線性失真，可以用一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償。若此線性網(wǎng)絡(luò)的頻率特性與信道的幅--—頻特性之和，在信號(hào)頻譜占用的頻帶內(nèi)，為一條水平直線，則此補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)就能夠完全抵消信道產(chǎn)生的幅－頻失真。

信道的相－頻失真也是一種線性失真，所以也可以用一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償。

恒參信道中還可能存在其它一些使信號(hào)產(chǎn)生失真的因素，例如非線性失真、頻率偏移和相位抖動(dòng)等。第三十一頁，共63頁。

非線性失真是指信道輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的幅度關(guān)系不是直線關(guān)系。非線性特性將使信號(hào)產(chǎn)生新的諧波分量。這種失真主要是由信道中的元器件特性不理想造成的。

頻率偏移是指信道輸入信號(hào)的頻譜經(jīng)過信道傳輸后產(chǎn)生了平移。這主要是由發(fā)送端和接收端中用于調(diào)制解調(diào)或頻率變換的振蕩器的頻率誤差引起的。

相位抖動(dòng)也是由這些振蕩器的頻率不穩(wěn)定產(chǎn)生的。相位抖動(dòng)的結(jié)果是對(duì)信號(hào)產(chǎn)生附加調(diào)制。上述這些因素產(chǎn)生的信號(hào)失真一旦出現(xiàn)，就很難消除。第三十二頁，共63頁。2、隨參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

許多無線信道都是隨參信道，例如依靠天波和地波傳播的無線電信道，某些視距傳輸信道和各種散射信道。隨參信道的參數(shù)隨時(shí)間隨機(jī)快速變化，其特性比恒參信道要復(fù)雜，對(duì)傳輸信號(hào)的影響也較為嚴(yán)重。影響信道特性的主要因素是傳輸媒介，如電離層的反射和散射，對(duì)流層的散射等。第三十三頁，共63頁。隨參信道的傳輸媒質(zhì)有以下3個(gè)特點(diǎn)：（1）對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間而變化。

在隨參信道中，傳輸媒介參數(shù)隨氣象條件和時(shí)間而隨機(jī)變化。如電離層對(duì)電波的吸收特性隨年份、季節(jié)、白天和黑夜在不斷地變化，因而對(duì)傳輸信號(hào)的衰減也在不斷地發(fā)生變化，這種變化通常稱為衰落。由于這種信道參數(shù)的變化相對(duì)而言是十分緩慢的，所以稱這種衰落為“慢衰落”。慢衰落對(duì)傳輸信號(hào)的影響可以通過調(diào)節(jié)設(shè)備的增益來補(bǔ)償。

第三十四頁，共63頁。

（2）傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間而變化。（3）多徑傳播。由發(fā)射點(diǎn)出發(fā)的電波可能經(jīng)多條路徑到達(dá)接收點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為多徑傳播。

由多徑傳播也會(huì)引起的信號(hào)衰落，這種衰落屬于“快衰落”。

為了抗快衰落，可采用抗衰落的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、抗衰落接收技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)，差錯(cuò)控制及交織技術(shù)等。其中較為有效且常用的抗衰落措施是分集接收技術(shù)。第三十五頁，共63頁。3、信道中的噪聲

我們將信道中不需要的電信號(hào)統(tǒng)稱為噪聲。

通信系統(tǒng)中沒有傳輸信號(hào)時(shí)也有噪聲，噪聲永遠(yuǎn)存在于通信系統(tǒng)中。由于這樣的噪聲是疊加在信號(hào)上的，所以有時(shí)將其稱為加性噪聲。噪聲對(duì)于信號(hào)的傳輸是有害的，它能使模擬信號(hào)失真，使數(shù)字信號(hào)發(fā)生錯(cuò)碼，并隨之限制著信息的傳輸速率。第三十六頁，共63頁。（1）噪聲按照來源分類，可以分為人為噪聲和自然噪聲兩大類。

人為噪聲是指由人類的活動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。例如電鉆和電氣開關(guān)瞬態(tài)造成的電火花、汽車點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的電火花、熒光燈產(chǎn)生的干擾、其它電臺(tái)和家電用具產(chǎn)生的電磁波輻射等。

自然噪聲是指自然界中存在的各種電磁輻射。如閃電、大氣噪聲及來自太陽和銀河系等的宇宙噪聲等。此外還有一種很重要的自然噪聲，即熱噪聲。熱噪聲來自一切電阻性元器件中電子的熱運(yùn)動(dòng)。例如，導(dǎo)線、電阻和半導(dǎo)體器件等均會(huì)產(chǎn)生熱噪聲。所以熱噪聲無處不在，不可避免地存在于一切電子設(shè)備中。第三十七頁，共63頁。（2）噪聲按照性質(zhì)分類，可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲和起伏噪聲三類。

脈沖噪聲是突發(fā)性地產(chǎn)生的幅度很大、持續(xù)時(shí)間很短、間隔時(shí)間很長(zhǎng)的干擾。由于其持續(xù)時(shí)間很短，故其頻譜較寬，可以從低頻一直分布到甚高頻，但是頻率越高其頻譜的強(qiáng)度越小。電火花就是一種典型的脈沖噪聲。

窄帶噪聲是一種非所需的連續(xù)的已調(diào)正弦波，或簡(jiǎn)單地就是一個(gè)幅度恒定的單一頻率的正弦波。通常它來自相鄰電臺(tái)或其它電子設(shè)備。窄帶噪聲的頻率位置通常是確知的或可以測(cè)知的。

起伏噪聲是在時(shí)域和頻域內(nèi)都普遍存在的隨機(jī)噪聲。熱噪聲、電子管內(nèi)產(chǎn)生的散彈噪聲和宇宙噪聲等都屬于起伏噪聲。第三十八頁，共63頁。

脈沖噪聲不是普遍地、持續(xù)地存在的，對(duì)于話音通信的影響也較小，但是對(duì)于數(shù)字通信可能有較大影響。窄帶噪聲也是只存在于特定頻率、特定時(shí)間和特定地點(diǎn)，所以它的影響也是有限的。只有起伏噪聲無處不在。所以在討論噪聲對(duì)通信系統(tǒng)的影響時(shí)，主要是考慮起伏噪聲(特別是熱噪聲)，它是通信系統(tǒng)最基本的噪聲源。

起伏噪聲是一種高斯噪聲，且在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)其頻譜是均勻分布的，好像白光的頻譜在可見光的頻譜范圍內(nèi)均勻分布那樣，所以起伏噪聲又常稱為白噪聲.第三十九頁，共63頁。3.2信道復(fù)用

所謂信道復(fù)用是指在同一鏈路上傳輸多路信號(hào)而互不干擾的一種技術(shù)。最常用的信道復(fù)用方式有頻分復(fù)用(FDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)和碼分復(fù)用(CDM)。頻分復(fù)用是指按照頻率的不同來區(qū)分多路信號(hào)的方法。時(shí)分復(fù)用是指利用各路信號(hào)在信道上占有不同時(shí)間間隔的特征來區(qū)分各路信號(hào)的方法。碼分復(fù)用是指按相互正交的不同碼型區(qū)分信號(hào)的方法。第四十頁，共63頁。幾個(gè)多路傳輸?shù)木W(wǎng)或鏈路間需要互連，這稱為復(fù)接(MultipleConnection)。復(fù)接技術(shù)是為了解決來自若干條鏈路的多路信號(hào)的合并和分離的專門技術(shù)。目前大容量鏈路的復(fù)接幾乎都是TDM信號(hào)的復(fù)接。所以數(shù)字復(fù)接是一種時(shí)分復(fù)用技術(shù)，它把兩個(gè)或兩個(gè)以上中低速數(shù)字信號(hào)按時(shí)分復(fù)用方式合并成一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)，再通過高速信道傳輸，在收端分離還原成各個(gè)中低速信號(hào)。第四十一頁，共63頁。3.2.1頻分復(fù)用（FDM）

頻分復(fù)用就是在發(fā)送端利用不同頻率的載波將多路信號(hào)的頻譜調(diào)制到不同的頻段，以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。頻分復(fù)用的多路信號(hào)在頻率上不會(huì)重疊，合并在一起通過一條信道傳輸，到達(dá)接收端后，可以通過中心頻率不同的帶通濾波器將它們彼此分離開來，解調(diào)還原出基帶信號(hào)。在頻分復(fù)用時(shí)，每路信號(hào)占用不同的頻段。在有大量信號(hào)需做頻分復(fù)用時(shí)，總的占用頻帶必然很寬。因此，希望在復(fù)用時(shí)每路信號(hào)占用的頻帶寬度盡量窄。第四十二頁，共63頁。由第2章的討論可知，單邊帶調(diào)制信號(hào)占用的帶寬最窄。所以在頻分復(fù)用中一般都采用單邊帶調(diào)制技術(shù)。

傳統(tǒng)的模擬通信系統(tǒng)都采用頻分復(fù)用，下面以多路電話通信系統(tǒng)為例，說明其原理。圖3-18畫出了3路頻分復(fù)用電話通信系統(tǒng)的原理圖。為了使各個(gè)輸入信號(hào)在調(diào)制之后頻譜不相互重疊，調(diào)制時(shí)使用了多個(gè)頻率互不相同的載波。為了能用濾波器有效地對(duì)帶寬進(jìn)行限制，國(guó)際組織建議將1個(gè)話路的帶寬取為4kHz。第四十三頁，共63頁。圖3-18頻分復(fù)用的原理在收端，如想取出某一個(gè)話路信號(hào)，只要選用一個(gè)與單邊帶信號(hào)頻率范圍相對(duì)應(yīng)的帶通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后解調(diào)就可還原聲音信號(hào)。第四十四頁，共63頁。

頻分復(fù)用主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大復(fù)雜，成本較高，還會(huì)因?yàn)闉V波器件特性不夠理想和信道內(nèi)存在非線性而出現(xiàn)鏈路間干擾。故近年來已經(jīng)逐步被更為先進(jìn)的時(shí)分復(fù)用技術(shù)所取代。不過在電視廣播中圖像信號(hào)和聲音信號(hào)的復(fù)用、立體聲廣播中左右聲道信號(hào)的復(fù)用，仍然采用頻分復(fù)用技術(shù)。第四十五頁，共63頁。3.2.1時(shí)分復(fù)用

時(shí)分復(fù)用(TDM)就是利用各路信號(hào)的抽樣值在時(shí)間上占據(jù)不同的時(shí)隙，以實(shí)現(xiàn)在同一信道中傳輸多路信號(hào)而互不干擾的一種方法。時(shí)分復(fù)用主要用于數(shù)字通信，例PCM通信。第四十六頁，共63頁。各路語音信號(hào)先經(jīng)低通濾波器(截止頻率為3.4kHz)將頻帶限制在0.3kHz～3.4kHz以內(nèi)。然后各路語音信號(hào)經(jīng)各自的抽樣門進(jìn)行抽樣，其抽樣頻率為8kHz，則抽樣間隔均為T=125us，抽樣脈沖出現(xiàn)時(shí)刻依次錯(cuò)后，因此各路樣值序列在時(shí)間上是分開的，從而達(dá)到合路的目的。合路后的抽樣信號(hào)送到PCM編碼器進(jìn)行量化和編碼，然后將數(shù)字信碼通過信道送到收端。在接收端，解碼后還原成合路抽樣信號(hào)，再經(jīng)過分路門把各路抽樣信號(hào)區(qū)分開來，最后經(jīng)過低通濾波器重建原始的語音信號(hào)。要注意為收、發(fā)旋轉(zhuǎn)開關(guān)必須同步。第四十七頁，共63頁。2、PCM30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)時(shí)分多路PCM最重要的一種應(yīng)用是PCM電話系統(tǒng)。對(duì)于多路數(shù)字電話系統(tǒng)，有二種標(biāo)準(zhǔn)化制式，即PCM30/32路(A律壓擴(kuò)特性)制式和PCM24路(律壓擴(kuò)特性)制式，并規(guī)定國(guó)際通信時(shí)，以A律壓擴(kuò)特性為準(zhǔn)(即以PCM30/32路制式為準(zhǔn))。

通常稱PCM30/32路和PCM24路時(shí)分多路系統(tǒng)為PCM基群(即一次群)。我國(guó)和歐洲采用PCM30/32路制式。第四十八頁，共63頁。圖3-20PCM30/32路幀和復(fù)幀結(jié)構(gòu)第四十九頁，共63頁。

對(duì)于PCM30/32，幀周期為一復(fù)幀由16個(gè)幀組成，復(fù)幀周期為；一幀內(nèi)要時(shí)分復(fù)用32路，則每路占用的時(shí)隙為；每時(shí)隙包含8位碼，則每位碼元占488ns。從傳碼率上講，也就是每秒鐘能傳送8000幀，而每幀包含總傳碼率為256bit/幀×8000幀/s=2048kbit/s。對(duì)于每個(gè)話路來說，每秒鐘要傳輸8000個(gè)樣值，每個(gè)樣值編8位碼，所以可得每個(gè)話路數(shù)字化后信息傳輸速率為8×8000=64kbit/s。第五十頁，共63頁?？梢姡琍CM基群（30/32路系統(tǒng)）的傳輸速率為2.048Mbit/s，簡(jiǎn)稱2M線或E1。圖3-21所示為E1線實(shí)例圖。圖3-21E1線實(shí)例圖第五十一頁，共63頁。3.3碼分復(fù)用(CDM)

碼分復(fù)用(CodeDivisionMultiplexing)通信系統(tǒng)是給每個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的正交碼的碼字作為該用戶的地址碼，對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息用該地址碼進(jìn)行編碼，從而實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用。

在接收端，用與發(fā)送端相同的地址碼進(jìn)行解碼，從而實(shí)現(xiàn)用戶之間的通信。第五十二頁，共63頁。圖3-22碼分復(fù)用原理框圖第五十三頁，共63頁。3.4數(shù)字復(fù)接技術(shù)

在時(shí)分制數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了擴(kuò)大傳輸容量和提高傳輸效率，常常需要將若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)流，以便在高速寬帶信道中傳輸。具體來說，數(shù)字復(fù)接技術(shù)是解決PCM信號(hào)由低次群到高次群的合成技術(shù)，它把PCM數(shù)字信號(hào)由低次群逐級(jí)合成為高次群以適應(yīng)在高速信道中傳輸。圖3-23數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)的組成框圖第五十四頁，共63頁。3.4.2數(shù)字復(fù)接方法分為兩類，即同步復(fù)接和異步復(fù)接。

同步復(fù)接是用一個(gè)高穩(wěn)定的主時(shí)鐘來控制被復(fù)接的幾個(gè)低次群，使這幾個(gè)低次速的數(shù)碼率（簡(jiǎn)稱碼速）統(tǒng)一在主時(shí)鐘的頻率上(這樣就使幾個(gè)低次群系統(tǒng)達(dá)到同步的目的)，可直接復(fù)接。

異步復(fù)接是各低次群各自使用自己的時(shí)鐘，由于各低次群的時(shí)鐘頻率不一定相等，使得各低次