现代通信原理与技术 张辉 第10章

第 10 章复用和数字复接技术

10.1 频分复用(FDM) 10.2 时分复用(TDM) 10.3 数字复接技术 10.4 SDH复用原理返回主目录

第 10 章 复用和数字复接技术10.1频分复用(FDM)10.1.1频分复用原理所谓频分复用(Frequencydivision Multiplexing-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 10 – 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 10 - 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, 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10 - 2所示。

O

1

2

3

n

图 10 – 2 复用信号的频谱结构示意图

10.1.2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。北美多路载波电话系统的典型组成 如图 10 - 3 所示。图 10 - 3(a)是其分层结构，由12路电话复

用为一个基群(Basic Group);5个基群复用为一个超群(Super Group),共60路电话；由 10 个超群复用为一个主群 (Master Group),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4000 Hz作为标准带宽。

Vo ice Ch ann el 1 2 Firstlev el MUX Basic Gro up

…12

1 2

5

Secon d lev el MUX

Sup er Gro up

…

1 2

10 (a)

Thirdlev el MUX

Master Gro up

0 4 k Hz (b) Basic Gro up A(LSB)

f

…12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6 0 kHz 4 8 kHz (c) Sup er Gro up 1(LSB) 5 4 3 2 1 1 1 80 k Hz 1 48 k Hz

Basic Gro up B(USB)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 96 k Hz

Sup er Gro up 2(USB) 2 3 4 5

12 1 12 3 12 k Hz

1 12

1 12

1 12

1 5 52 k Hz (d )

1 12 1 6 0 kHz

12 1

12 1

12 1

12 3 00 k Hz

图 10 – 3 北美多路载波电话系统的典型组成

一个基群(Basic Group)由12路电话复用组成， 其频谱配 置如图 10 - 3(c)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~ 108 kHz 。 或 采 用 单 边 带 上 边 带 调 制 (USB) , 频 带 范 围 为 148 ~196 kHz。 一个基本超群(Basic Supergroup)由5个基群复用组成，共 60路电话，其频谱配置如图10 - 3(d)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。 或采用单边带上边带合成，频率范围为60~300kHz。 一个基本主群(Basic Mastergroup)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,其频谱配置如图 10 - 4 所示。L600的频率范围为 60~2788kHz,U600的频率范围为564~3084kHz。

564 804 312 1052 552 804 812 1052 1060 1300 1300 1548 1796 2044 1804 1556 1308 1060 564 812 60 300 60

564

Mastergro up U6 00

Mastergro up L6 00

(b)2340 2588 2836 3084

(a)

2100 2348 2596 2844

1308 1548

图 10 – 4 主群频谱配置图1796 2044 2172 2788

1556

1804

2412 2548

10.1.3调频立体声广播(FM Stereo Broadcasting) 调频立体声广播系统占用频段为88~108 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 10 - 5所示。 图中，

0~15 kHz用于传送(L+R)信号，23~53 kHz用于传送(L-R)信号，59~75 kHz用作辅助通道。在19 kHz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 10 -6 所示。 

DSB-SC 导频 L+R 0 15 19 23 L-R 下边带 38 载频 L-R 上边带 53 59 辅助 通信通道 75 f / k Hz

图 10 –5 立体声广播信号频谱结构

左声道 L 右声道 R

+

+ -

L-R

× + + ∑ + 去调频发射机

3 8 kHz 振荡器 + L+R + +

÷2

衰减

(a) LPF 0 ~ 15 kHz

1 (L+R) 2 +

+ +

L

来自鉴频器

BPF 2 3 ~ 5 3 k Hz 导频滤波 1 9 kHz

×

+ R - LPF + 0 ~ 15 kHz 1 (L-R) 2 立体声指示

×2 (b)

图 10- 6 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

10.2 时分复用(DM)10.2.1 时分复用原理时分复用(Timedivision Multiplexing-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 …… 此处隐藏：1712字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……