通信原理之多路复用和多址技术

4
设备 二次群
8.448
1
PCM
Mb/s
复用设
30
备 一次群
(30路 64 kb/s)
2.048 Mb/s
图9.3.2 E体系结构图
21
• PCM 一次群的帧结构：
1帧 125s
1复帧＝16帧
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
32个时隙
TS31 TS30 TS29 TS28 TS27 TS26 TS25 TS24 TS23 TS22 TS21 TS20 TS19 TS18 TS17 TS16 TS15 TS14 TS13 TS12 TS11 TS10 TS9 TS8 TS7 TS6 TS5 TS4 TS3 TS2 TS1 TS0
8
9.2 频分复用(FDM)
话音输入1
300 ~ 3400 Hz
低通
相乘
4.3 ~ 7.4 kHz
带通
话音输入2
300 ~ 3,400 Hz
低通
4 kHz
f1
8.3 ~ 11.4 kHz
相乘
带通
话音输入3
300 ~ 3,400 Hz
低通
8 kHz
f2
相乘
带通
12 kHz
f3
(a) 发送端原理方框图
－－用硬件实现时，设备的生产技 术较为复杂，特别是滤波器的 制作和调试较繁难；
－－成本较高。
返回
13
9.3 时分复用(TDM)
基本原理见下图。
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s1(t) 低通1
低通1
s1(t)
s2(t) si(t) sN(t)
低通2
N
低通 N
信道
N
同步旋转开关
低通2
s2(t)
低通
sN(t)
N
时分多路复用原理
6.312
T
T -3
体 T –4
系
32.064（日本） 44.736（北美） 97.728（日本） 274.176（北美）
T－5
397.200（日本）
560.160（北美）
路数（路 64kb/s） 30 120 480
1920 7680
24 96 480 672 1440 4032 5760 8064
s1(t)
信号s (t)的采样
s2(t)
1
T/N
时隙1
T+T/N
2T+T/N
3T+T/N
信号s (t)的采样
2
1帧
旋转开关采集到的信号
15
9.3 时分复用(TDM)
• 基本条件：
－－要求系统的非线性失真很小， 否则将因非线性失真而产生各 路信号间的互相干扰；
－－用硬件实现时，设备的生产技 术较为复杂，特别是滤波器的 制作和调试较繁难；
9.3.1 准同步数字体系(PDH)
• E体系：我国大陆、欧洲采用； • T体系：美国、日本等地采用。
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层次
比特率（Mb/s）
E -1
2.048
E9.3.1E -准2 同步数字8.448
体体 系(EP- D3 H)
34.368
系 E-4
139.264
E -5
565.148
T -1
1.544
T -2
12 kHz
1
16 kHz 20 kHz
2
3
4 kHz
56 kHz
12
12路群的频谱图
f (kHz)
11
9.2 频分复用(FDM)
超群--由5个基群组成; 60路; 占用240 kHz带宽;
主群--由10个超群组成; 600路。
12
9.2 频分复用(FDM)
•频分复用的主要缺点：
－－要求系统的非线性失真很小， 否则将因非线性失真而产生各 路信号间的互相干扰；
多路信号输出
基带语音 4 kHz 信号
8 kHz
12 kHz
Fra Baidu bibliotek
0 300 – 3,400 Hz 4.3 – 7.4kHz
8.3 – 11.4 kHz 12.3 – 15.4 kHz
f9
9.2 频分复用(FDM)
多路信号输入
4.3 ~ 7.4 kHz
带通
8.3 ~ 11.4 kHz
带通
相乘
3400 Hz
通信原理之多路复用和多址 技术
主要内容
➢ 9.1 概述 ➢ 9.2 频分复用 ➢ 9.3 ➢ 9.4 码分复用 ➢ 9.5 多址技术 ➢ 小结 ➢ 思考题、习题
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9.1 概述
一、多路复用
• 目的：在一条链路上传输多路 独立信号
• 基本原理：正交划分方法 • 3种多路复用基本方法：
频分复用（FDM） 时分复用（TDM） 码分复用（CDM）
钟统一和定时问题。
6
9.1 概述
三、多址接入
• 目的：多个用户共享信道、动态 分配网络资源。
• 方法：频分多址、时分多址、码 分多址、空分多址、极化 多址以及其他利用信号统 计特性复用的多址技术。
返回
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9.2 频分复用(FDM)
• 方法：采用SSB调制搬移频谱， 以节省频带。
• 3路频分复用电话通信系统原理:
－－成本较高。
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9.3 时分复用(TDM)
• 主要优点： －－便于信号的数字化和实现数字
通信； －－制造调试较易，更适合采用集
成电路实现； －－生产成本较低，具有价格优势。
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9.3 时分复用(TDM)
• 国际电信联盟(ITU)建议： －－准同步数字体系PDH； －－同步数字体系 SDH。
18
低通
4 kHz
f1 相乘
3400 Hz
低通
12.3 ~ 15.4 kHz
带通
f1 8 kHz
3400 Hz
相乘
低通
f1 12 kHz
(b)接收端原理方框图
话音输出1 话音输出2 话音输出3
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9.2 频分复用(FDM)
• 国际电信联盟(ITU)建议：
基群--12路; 占用48 kHz带宽; 位于12 ～ 60kHz之间.
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五次复用
4路 139.264 Mb/s
复用 设备 五次群
四次复用
565.148
Mb/s
1
复用
4路 34.368 Mb/s
三次复用 4
设备 四次群
139.264 Mb/s
1
4路 8.448 Mb/s
4 二次复用
复用 设备 三次群
34.368
1
Mb/s
4路 2.048 Mb/s
复用
偶帧TS0
*0011011
帧同步码
奇帧TS0
* 1 A1 1 1 1 1
保留
话路(CH1 ~ CH15)
TS16 信令
8 bit
(1 bit = 488.3ns)
话路(CH16~CH30)
CH30 8 bit
(1 bit = 488.3ns)
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• 随路信令：
帧
比特
1 2345 6 7 8
3
9.1 概述
1 f
2 f
N f
(a)频分制
1 t
2 t
N t
(b)时分制
1 t
2 t
N t
(c)码分制
4
9.1 概述
• 3种多路复用新方法： 空分复用(SDW) 极化复用(PDW) 波分复用(WDM)
5
9.1 概述
二、复接
• 目的：解决来自若干条链路的 多路信号的合并和区分。
• 关键技术问题 ：多路TDM信号 时