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1、通信原理通信原理第七章第七章多路复用多路复用7.1 7.1 引言引言7.2 7.2 频分复用频分复用7.3 7.3 时分复用和多路数字电话系统时分复用和多路数字电话系统 7.4 7.4 码分复用码分复用通信原理通信原理7.1引言引言所所谓谓多多路路复复用用是是指指在在同同一一个个信信道道上上同同时时传传输输多多路路信信号号而而互互不干扰的一种技术。不干扰的一种技术。为为了了在在接接收收端端能能够够将将不不同同路路的的信信号号区区分分开开来来，必必须须使使不不同同路路的的信信号号具具有有不不同同的的特特征征。最最常常用用的的多多路路复复用用方方式式是是频频分分复用（复用（FDM）、时分复用（）、
2、时分复用（TDM）和码分复用（）和码分复用（CDM）。）。按按频频段段区区分分信信号号的的方方法法叫叫频频分分复复用用；按按时时隙隙区区分分信信号号的的方方法法叫叫时时分分复复用用；按按相相互互正正交交的的码码字字区区分分信信号号的的方方法法叫叫码码分分复复用用。传传统统的的模模拟拟通通信信中中都都采采用用频频分分复复用用；随随着着数数字字通通信信的发展，时分复用和码分复用通信系统的应用越来越广泛。的发展，时分复用和码分复用通信系统的应用越来越广泛。通信原理通信原理所谓多址通信是指处于不同地址的多个用户共享信道资所谓多址通信是指处于不同地址的多个用户共享信道资源实现各用户之间相互通信的一种方式
3、。源实现各用户之间相互通信的一种方式。频分多址（频分多址（FDMA）、时分多址（）、时分多址（TDMA）、码分多址）、码分多址（CDMA）和空分多址（）和空分多址（SCDMA）是几种主要的多址技术。）是几种主要的多址技术。通信原理通信原理考虑，多路复用和多址技术有和区别和联系？考虑，多路复用和多址技术有和区别和联系？一般来说，多路复用通常在中频或基带实现；通信资源一般来说，多路复用通常在中频或基带实现；通信资源是预先分配给各用户共享的。是预先分配给各用户共享的。而多址技术通常在射频实现；是远程共享通信资源，并而多址技术通常在射频实现；是远程共享通信资源，并在一个系统控制器的控制下，按照用户对通
4、信资源的需求，在一个系统控制器的控制下，按照用户对通信资源的需求，随时动态地改变通信资源的分配。随时动态地改变通信资源的分配。通信原理通信原理7.2频分复用频分复用频分复用就是在发送端利用不同频率的载波将多路信频分复用就是在发送端利用不同频率的载波将多路信号的频谱调制到不同的频段，以实现多路复用。频分复用号的频谱调制到不同的频段，以实现多路复用。频分复用的多路信号在频率上不会重叠，合并在一起通过一条信道的多路信号在频率上不会重叠，合并在一起通过一条信道传输，到达接收端后可以通过中心频率不同的带通滤波器传输，到达接收端后可以通过中心频率不同的带通滤波器彼此分离开来。彼此分离开来。通信原理通信原理
5、通信原理通信原理通信原理通信原理例例7.2.1图图7-2三路信号的频谱三路信号的频谱通信原理通信原理图图7-3频分复用信号的频谱结构频分复用信号的频谱结构通信原理通信原理频分复用信号原则上可以直接在信道中传输，但在某频分复用信号原则上可以直接在信道中传输，但在某些应用中，还需要对合并后的复用信号再进行一次调制。些应用中，还需要对合并后的复用信号再进行一次调制。第一次对多路信号调制所用的载波称为第一次对多路信号调制所用的载波称为副载波副载波，第二，第二次调制所用的载波称为次调制所用的载波称为主载波主载波。原则上，两次调制可以是任意方式的调制方式。如果原则上，两次调制可以是任意方式的调制方式。如果
6、第一次调制采用单边带调制，第二次调制采用调频方式，第一次调制采用单边带调制，第二次调制采用调频方式，一般记为一般记为SSB/FM。通信原理通信原理例例7.2.2通信原理通信原理时分复用和多路数字电话系统时分复用和多路数字电话系统时分复用（时分复用（TDM）是建立在抽样定理基础上的。）是建立在抽样定理基础上的。时分复用就是利用各路信号的抽样值在时间上占据不时分复用就是利用各路信号的抽样值在时间上占据不同的时隙，来达到在同一信道中传输多路信号而互不干扰同的时隙，来达到在同一信道中传输多路信号而互不干扰的一种方法。的一种方法。通信原理通信原理7.3.1时分复用的时分复用的PAM系统（系统（TDM-P
7、AM）即即TDM-PAM信号信号通信原理通信原理通信原理通信原理7.3.2时分复用的时分复用的PCM系统（系统（TDM-PCM）PCM和和PAM的区别在于的区别在于PCM要在要在PAM的基础上再进行的基础上再进行量化和编码。量化和编码。图图7-63路路PCM信号时分复用原理图信号时分复用原理图通信原理通信原理通信原理通信原理7.3.3时分复用信号的码元速率和带宽时分复用信号的码元速率和带宽一、一、TDM信号的码元速率信号的码元速率通信原理通信原理通信原理通信原理二、二、TDM信号的带宽信号的带宽得到码元速率后，按照第得到码元速率后，按照第4章章PCM带宽的计算方法容易带宽的计算方法容易得到得到
8、TDM-PAM信号和信号和TDM-PCM信号传输波形为矩形脉信号传输波形为矩形脉冲时的冲时的第一零点带宽第一零点带宽。其计算方法为：其计算方法为：其中，其中，为矩形脉冲的宽度。为矩形脉冲的宽度。通信原理通信原理例例7.3对对10路最高频率为路最高频率为3400Hz的话音信号进行的话音信号进行TDM-PCM传输，抽样频率为传输，抽样频率为8000Hz。抽样合路后对每个抽样值按照。抽样合路后对每个抽样值按照8级量化，并编为自然二进码，码元波形是宽度为的矩形脉级量化，并编为自然二进码，码元波形是宽度为的矩形脉冲，且占空比为。计算冲，且占空比为。计算TDM-PCM基带信号的第一零点带基带信号的第一零点
9、带宽。宽。通信原理通信原理例例7.4通信原理通信原理通信原理通信原理例例7.5通信原理通信原理例例7.5通信原理通信原理7.3.4PCM30/32路系统的帧结构路系统的帧结构对于多路数字电话系统，国际上有两种标准化制式，对于多路数字电话系统，国际上有两种标准化制式，即即PCM30/32路制式（路制式（E体系）和体系）和PCM24路制式（路制式（T体体系）。我国规定采用的是系）。我国规定采用的是PCM30/32路制式，一帧共有路制式，一帧共有32个时隙，可以传送个时隙，可以传送30路电话，即复用的路数路电话，即复用的路数n=32路，路，其中话路数为其中话路数为30。PCM30/32路系统的帧结构
10、如图路系统的帧结构如图7-7所示。所示。通信原理通信原理图图7-7PCM30/32路系统的帧结构路系统的帧结构通信原理通信原理通信原理通信原理PCM30/32路系统的一帧路系统的一帧通信原理通信原理通信原理通信原理7.3.5PCM高次群系统高次群系统前面讨论的前面讨论的PCM30/32路和路和PCM24路时分多路系统，路时分多路系统，称为数字基群（即一次群）。为了能使宽带信号（如电视称为数字基群（即一次群）。为了能使宽带信号（如电视信号）通过信号）通过PCM系统传输，就要求有较高的传码率。因系统传输，就要求有较高的传码率。因此提出了采用数字复接技术把较低群次的数字流汇合成更此提出了采用数字复接技术把较低群次的数字流汇合成更高速率的数字流，以形成高速率的数字流，以形成PCM高次群系统。高次群系统。CCITT推荐推荐了两种一次、二次、三次和四次群的数字等级系列，如表了两种一次、二次、三次和四次群的数字等级系列，如表所示。所示。通信原理通信原理表表7.3-1数字复接系列（准同步数字系列）数字复接系列（准同步数字系列）通信原理通信原理图图7-8基于基于PCM30/32路系列的数字复接体制路系列的数字复接体制
