[工学]数据通信原理第4章.ppt

第4章 信道复用与数字复接 图 4-12 FDM与TDM特性比较 （a） FDM； (b)TDM 　1. 关于复用原理 4.3.3 TDM与FDM的比较 2. 关于设备复杂性 就复用部分而言，FDM设备相对简单，TDM设备较为复杂； 就分路部分而言，TDM的滤波器比FDM的模拟滤波器分路简单、 可靠，而且TDM中的所有滤波器都是相同的滤波器。 FDM中要用到不同的载波和不同的带通滤波器，因而滤波设备相对复杂。 　　总的比较， TDM的设备要简单些。 4.3.3 TDM与FDM的比较 3. 关于信号间干扰 　　在FDM系统中，信道的非线性会在系统中产生交调失真和高次谐波，引起话间串扰，因此，FDM对线性的要求比单路通信时要严格得多。 在TDM系统中，多路信号在时间上是分开的，因此, 对线性的要求与单路通信时的一样，对信道的非线性失真要求可降低，系统中各路间串话比FDM的要小。 4.3.3 TDM与FDM的比较 　　4. 关于传输带宽 　　从前面关于FDM及TDM对信道传输带宽的分析可知， 两种系统的带宽是一样的，N 路复用时对信道带宽的要求都是单路的N 倍。 　　码分复用（CDM）不同于FDM和TDM，FDM中不同信息所用的频率是不同的，TDM中不同信息是用不同时隙来区分的，而CDM中各路信息是用各自不同的编码序列来区分的，它们均占有相同的频段和时间。 4.3.3 TDM与FDM的比较 图 4-13 TDM－PCM方框图 (a) 发送端方框图； (b) 接收端方框图 4.3.4 时分复用的PCM系统 4.3.5 PCM 30/32路典型终端设备介绍 1. 基本特性 　　话路数目：30。 　　抽样频率： 8 kHz。  　　压扩特性：A=87.6/13折线压扩律， 编码位数k=8， 采用逐次比较型编码器，其输出为折叠二进制码。 　　每帧时隙数：32。  　　总数码率： 8×32×8000=2048 kb/s。 　(1) 时隙分配。 在PCM30/32路的制式中，抽样周期125 μs为一帧。 一帧有32个时隙，每个时隙为125/32=3.9 μs， 因此按顺序编号为TS0、 TS1、…、TS31。时隙的使用分配为 　　① TS1~TS15、TS17~TS31为30个话路时隙。 　　② TS0为帧同步码，监视码时隙。  　　③ TS16为信令(振铃、 占线、摘机……等各种标志信号)时隙。 2. 帧与复帧结构 成都理工大学“数字通信原理” 4.1 频分多路复用(FDM) 4.2 正交频分复用(OFDM) 4.3 时分多路复用(TDM) 4.4 数字复接技术 4.1 频分多路复用（FDM） 4.1.1 直接法FDM 　　 当复用的路数不是很大时可用直接法实现FDM。 　　频分多路复用是指将多路信号按频率的不同进行复接并传输的方法。 频分多路复用 { 直接法 复级法 图 4-1 直接法FDM系统的原理图及频谱图 (a) 系统原理框图； (b) 频谱图 在某些信道中，总信号fs(t)可以直接在信道中传输，这时所需的最小带宽为 WSSB=NWm+(N-1)Wg=Wm+(N-１)Ws 在无线信道中，如采用微波频分复用线路，总信号fs(t)还必须经过二次调制，这时所使用的主载波ωa要比副载波ωcN高得多。 最后，系统把载波为ωa的已调波信号送入信道发送出去。主载波调制器MOD可以采用任意调制方式，视系统的具体情况而定， 通常采用调频(FM)方式。 4.1.1 直接法FDM 　　当复用路数很大时，可以采用复级法实现FDM，通常利用多级调制产生合成信号fs(t)。  　　考虑两级调制，若将N个信号分成m个组，每组由n路单边带信号组成， 每路调制在一个副载波上，则各组的副载波应当相同，显然，这时选择的mn≥N。具有相同频谱宽度的m个已调信号再进行第二次单边带调制，所用的m个主载波为ωa1, ωa2, , ωam ，这些载波间隔应大于nWm。最后将m组单边带信号合成为总信号fs(t)送入信道传输。 4.1.2 复级法FDM 图 4-2 复级法FDM的系统原理框图及频谱图 (a) 系统原理框图； (b) 频谱图 图 4-2 复级法FDM的系统原理框图及频谱图 (a) 系统原理框图； (b) 频谱图 4.1.2 复级法FDM 　　直接法和复接法的最大容量均为N=mn，但直接法所用的载波数为mn，复接法为(m+n)， 故可节约载波数为(mn-m-n)。 在两级复用系统中，复级法需要(mn+m)个调制器， 而直接法需要mn个， 两级复用比单级多用m个调制器。 　实际的多路