第21讲 时分复用和复接

有16个帧，即有16个“TS16时隙”（8位码组）。 通信原理
第7章 模拟信号的数字传输
其中： 抽样频率：fs=8000Hz 帧 时 间：Ts=125μs 每帧时隙数：n＝32个。其中30个时隙（TS1～TS15、TS17～TS31) 用来传送30路电话；TS0用来传送帧同步码；TS16用来传送各话 路的标志信号码（如拨号脉冲、被叫摘机、主叫挂机等）。 每一时隙为：Tsi=125/32=3.9μs 每一时隙均按N=8位编码。故，数码率
插入1bit帧同步
1
2
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
·····
24 8 1 193bit
24
Ts
fb f s ( N n 1) 8000 [8 24 1] 1.544Mb/s
通信原理
第7章 模拟信号的数字传输
2. 高次群 上面讨论的PCM30／32与PCM24路时分多路系统，称为数 字基群，即一次群。 由若干个（四个）基群数字信号通过数字复接设备可以汇总 成高次群。 高次群组群方案
Ts 1 / f s 125s
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第7章 模拟信号的数字传输
2. TDM的电路结构示意图
m1 (t ) m1 (t )
LPF LPF
m 2 (t )
LPF
1 2 n K1 量化 编码 信道 K2
1 2 n
LPF
m 2 (t )

mn (t )
LPF
PAM
(复合)
PCM
(∆M)
PAM
(复合)
群 路数 码速 路数 码速 基群 24路 1.544Mb/s 30路 2.048Mb/s ×4 ×4 二次群 96路 6.312Mb/s 120路 8.448Mb/s ×4 ×5 三次群 480路 32.064Mb/s 480路 34.368Mb/s ×4 ×3 四次群 1440路 97.728Mb/s 1920路 139.364Mb/s ×4 ×4 五次群 5760路 397.200Mb/s 7680路 564.992Mb/s
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第7章 模拟信号的数字传输
7.9.1 时分复用的概念
1.TDM原理 理论基础：时分复用是建立在抽样定理基础上的。 连续的基带信号→时间上离散出现的抽样脉冲值。而抽样 脉冲占据时间较短，之间就留有时间空隙。利用这种空隙便可 传输其他信号的抽样值。
m1 (t ) m2 (t )
t
Ts Ts
图9-32 两个信号的时分复用
通信原理电子教案
广东海洋大学信息学院 2012年12月
《通信原理》电子教案
授课班级：通信1103班、通信1104班 授课教师：广东海洋大学信息学院 梁能
第7章 模拟信号的数字传输
7.9
时分复用和多路数字电话的几个概念
目的：为了提高通信系统的利用率，话音信号的传输往往采用 多路通信的方式。 多路通信：就是把多个不同信源所发出的信号组合成一个群信 号，并经由同一信道进行传输，在收端再将它分离并被相应接 收。 实现多路通信的方式－－复用： FDM－－频分复用：按照频率来区分不同信号的复用方 式。 TDM－－时分复用：按照不同时隙区分各路信号的复用 方式。 此外，尚有：CDM－－码分复用、SDM－－空分复用等复 用方式（后续课程介绍）。
帧结构
TS1～TS15 用于话路 1 0 0 1 1 0 1 1 偶帧TS0 帧定位时隙 复帧定位码组 保留给国际用 (目前固定为1)
标志信号时隙
TS17～TS30 用于话路
TS31用于话路 x x x x x x x x
1 2 3 4 5 6 7 8
极 段落码 段内码 1 1 01 1 1 1 1 1 奇帧TS0 性 保留给国内 奇 码 用 帧 帧 识 对 (目前固定为1) TS16时隙用于传送各话路的标志信号码，标志信 别 告 号按复帧传输，即每隔2ms传输一次，一个复帧 码 码
fb f s N n 8000 8 32 2.048Mb/s
或
fb n(2 f m N ) 32 2 4000 8 2.048Mb/s
每个脉冲的宽度：τb=1/fb=0.488 μs
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第7章 模拟信号的数字传输
● PCM24路帧结构
1 2 8 N＝8
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第7章 模拟信号的数字传输
作业： P297习题9-13 。
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各路标志码 帧同步
1 2
8
TS 0
TS i
TS1
… …
TS16
……
TS31
Ts
TS16
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16帧、2ms F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
复帧结构
32时隙256bit、125¦s Ì
TS 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
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第7章 模拟信号的数字传输
7.10 语音和图像的压缩编码 模拟信号数字化传输时，所占信道带宽比原始的模拟信号大许 多倍: 语音信号：模拟信号带宽： 3.4KHz PCM方式：采样速率8KHz，每个样点量化为8bit →数字化后的数码率为64 Kbps 。占用信道带宽： 64 KHz 。 图像信号：模拟信号带宽：6.5MHz PCM方式：采样速率>13MHz，每个样点量化为8bit →数字化后的数码率为104 Mbps 。占用信道带宽：104 MHz 。 语音、图像压缩编码的目的：降低数码率，提高频带利率。数 码率语音可压缩至2.4 Kbps；图像可压缩至1/10 左右，甚至达 低于1/100。 有兴趣的同学自己看有关参考书。

mn (t )
LPF
发端分配器：开关K1的旋转周期＝单路抽样周期Ts。 作用：抽样、复用合路。 收端分配器：开关K2与K1完全同步。 作用：分路。 量化编码方式：既可PCM，又可∆M。
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第7章 模拟信号的数字传输
7.9.2 时分复用数字电话的几个基础概念
对于小容量、短距离脉码调制的多路数字电话，国际上有两种 标准化制式： PCM30／32路（A律压扩特性－－A87.6／13）制式； PCM24路（μ律压扩特性－－μ225／15）制式。 并规定：国际通信时，以A律压扩特性为准，凡是两种制式的 转换，其设备的接口均由采用μ律特性的国家负责解决。 1. 帧结构（基群） ●PCM32／30帧结构
注：1）二路抽样间隔相同：Ts－－符合抽样定理。 2）N路：上述概念的扩展。N路时分复用信号的时隙分配 见图7-34。
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第7章 模拟信号的数字传输
N路时分复用信号的时隙分配：
1 时隙 2 3 帧Ts „„ N 1 2 3 „„ t
图7-34 概念： 时隙－－每一路信号所占用的时间间隔称为时隙。这里，时 隙1分配给第1路，时隙2分配给第2路，….. 。 帧－－N路时隙的总和称为一帧。每一帧的时间必须符合抽 样定理的要求:TS 。 通常， 单路话音信号的抽样频率规定为 8000HZ（话音fm=3400HZ）， 所以