第四讲时分多路复用讲义

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时分多路复用及PCM3032路系统

第4章时分多路复用及PCM30/32路系统第一节时分多路复用通信一、时分多路复用的概念利用各路信号在信道上占有不同时间间隔的特征来分开各路信号的。

二、PCM 时分多路复用通信系统的构成● PCM 时分多路复用通信的实现（以3路复用为例）（n 路复用原理类似） ●发端低通滤波器的作用 P67 ●保持的目的 P68 ●抽样门的作用——抽样、合路。

●分路门的作用——分路。

●接收低通滤波器的作用——重建或近似地恢复原模拟话音信号。

●几个概念：1帧、路时隙(n T t c =)、位时隙(l t t c B =)第二节 PCM30／32路系统一、PCM30／32路系统帧结构P73图3.9● 几个标准数据:帧周期s μ125 ，帧长度32×8＝256比特（l =8）路时隙s t c μ91.3=位时隙s t B μ488.0=数码率s kbit f B /2048=● 位同步的目的——保证收端正确识别每一位码元。

帧同步的目的——保证收发两端相应各话路要对准。

复帧同步的目的——保证收发两端各路信令码在时间上对准。

● 各时隙的作用 P73●帧同步码型及传输位置、复帧同步码型及传输位置、30路信令码的传输（标志信号的抽样频率、抽样周期）[标志信号抽样后，编4位码{abcd}] 信令码{abcd}不能同时编为0000码，否则就无法与复帧同步码区分开。

例1、计算PCM30/32路系统（8=l ）的路时隙、位时隙和数码率。

解：路时隙s s n T t c μμ91.332125=== 位时隙s sl t t c B μμ488.0891.3===数码率s kbit l n f f s B /20488328000=⨯⨯=⋅⋅=例2、计算PCM30/32路系统（8=l ）1路的速率。

解：基群的速率为s kbit /20481路的速率：s kbit /64322048=例3、PCM30/32路系统中，第25话路在哪一时隙中传输？第25路信令码的传输位置在什么地方？解：第25话路在帧结构中的传输位置为TS 26第25路信令码在帧结构中的传输位置为F 10帧TS 16后4位码二、PCM30/32路定时系统发端定时系统时钟CP 、位脉冲、路脉冲、复帧脉冲的频率及作用收端定时系统对收端时钟的要求——收端时钟与发端时钟频率完全相同，且与接收信码同频同相。

大学计算机通讯课件4-3 统计时分多路复用技术

所以每帧不仅包含数据，还有地址信息（每个时间片所对应数据都带地址）。
接收端：解复用器根据STDM帧结构将时隙接收的数据分发给合适的输出缓冲区，直到输出设备；STDM帧的每个时隙存在额外的开销。
计算机通信
第四章多路复用技术
实例：帧长度固定为三个时间片的STDM
AAAAA S1 S2
CCC S3 S4 S5
时
分
AA CA C ACA
多
路
复 A A CA CA CA
用
帧长度不固定，帧数固定
器
情况1：两条线路发送数据
计算机通信
第四章多路复用技术
AAAAA S1
S2
时
分
ECA
ECA
CCCC S3
多路
S4
EEE S5
复 ACA
EC A
用
器情况2：三条线路发送数据
计算机通信
第四章多路复用技术
AAAAA S1
• 掌握FDM，同时，不同频（率）复用、解复用过程
• 掌握TDM，同频（率），不同时
• 掌握STDM，同频（率），不同时 • 掌握多路复用技术的比较
作业：P126 2-3；P127 3-1、6、7
CDM：4组同时分别用不同语言来交谈。
计算机通信
第四章多路复用技术
S1 A
A时
分
S2
BB 多
路
S3 C C
复
用
S4 D
器
CA D
C B 同步TDM
BA
CA D CB BA
帧长度不固定的STDM
C ADC BBA
帧长度固定的 STDM
计算机通信
第四章多路复用技术

多路复用技术完整ppt课件

传输时延与抖动
传输时延
指信号从发送端传输到接收端所需的时间，通常以毫秒（ms）为单位。传输时延与信号传播速度、传输距离和信道带宽等因素有关。
抖动
指信号在传输过程中产生的时间不确定性，通常以微秒（μs）为单位。抖动会导致信号在接收端产生时间上的偏移，影响通信系统的性能。
04
多路复用技术应用实例
看。
数字电视多路复用
数字电视采用时分多路复用技术，将音频、视频、数据等多种信息复用到同一数字信号中进行传输，提高信号传输效率和节目质
量。
05
多路复用技术性能评估与优化
性能评估指标及方法
吞吐量
衡量系统处理能力的关键指标，表示单位时间内成功传输的数据量。
时延
数据从发送端到接收端所需的时间，反映系统
多路复用技术完整 ppt课件
演讲人：日期：
contents
目录
• 多路复用技术概述 • 多路复用技术分类 • 多路复用技术关键参数 • 多路复用技术应用实例 • 多路复用技术性能评估与优化 • 多路复用技术发展趋势与挑战
01
多路复用技术概述
定义与基本原理
定义
多路复用技术是一种将多个信号组合在一条物理信道上进行传输的技术，接收端再将复合信号分离出来。
缺点
设备生产比较复杂，会因滤波器件特性不够理想和信道内存在非线性而产生路间干扰。
信道复用率高，允许复用的路数多，同时它的分频方便。
时分多路复用
原理
将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。
优点
传输的是数字信号，差错可控；安全性高。

时分多路复用 ppt课件

PCM基群帧结构动画
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20
பைடு நூலகம்
2.4.3数字复接技术
数字通信的优越性，推动了数字通信网的建立和发展。在通信网运行时，为了扩大传输容量和提高传输效率，可以采用复用的方式。
为了进一步扩大系统容量，就需要把若干中低速数字信号（低次群）合并成一个高速数字信号（高次群），再通过高速信道传输，传到对方再分离还原为各个中低速数字信号。数字复接就是实现这种数字信号合并与分离的。
②帧同步时隙：TS0用于传送帧同步码以实现帧同步
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18
③信令与复帧同步时隙：TS16 每帧的TS16用来传信令信号。 TS16中有8位码，可分配给两个话路使用第1～4位码传送一个话路的信令，
第5～8位码传送另一个话路的信令。
则30个话路则需15个TS16传送信令，即需要15个帧的来传送。分别记为F1，F2， F3…F15；
二次群的速率:
4*2.048Mb/s=8.192Mb/s。（×）
4*2.048Mb/s+0.256 Mb/s=8.448 Mb/s。这样是因为在组成二次群时需要加入额外的填充码元。
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33
4、同步数字体系SDH （Synchronous Digital Hierarchy）
PDH （Plesiochronous Digital Hierarchy）： PCM技术在复接成一次群时，采用同步复接，但在形成二、三、四群时采用异步复接方式。为复接方便，规定了各支路比特流之间的异步范围，对偏差的约束就是所称的准同步工作，相应的同步系列称为准同步系列。
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1
2.4.1 时分多路复用概述
1、复用的概念
复用：为了提高信道利用率，使多路信号互不干扰地在同一信道上传输的方式称为多路复用。

《多路复用》课件

在电话通信中，时分多路复用技术将时间划分为若干个时隙，每个时隙传输一路信号。
通过高速数字信号处理技术和同步传输，实现多路语音信号在同一条电话线上的传输。
波分多路复用在光纤通信中的应用
波分多路复用（WDM）是一种利用不同波长光信号进行多路复
用的技术。
在光纤通信中，波分多路复用技术可以将多个不同波长的光信号
时分多路复用（TDM）
总结词
通过将时间分割成多个时间段，每个时间段对应一个信道，实现多个信号的复用传输。
详细描述
时分多路复用是将时间分割成多个时间段，每个时间段对应一个信道，每个信道在分配的时间段内进行传输。这种技术广泛应用于数字通信、网络通信等领域。
波分多路复用（WDM）
总结词
利用光的波长差异，将不同的波长光信号在同一根光纤中同时传输，实现多号合并为一个高速数据流，然后通过单一的通信线路发送到接收端。在接收端，多路复用器将高速数据流还原为原始的信号或数据流。
02
多路复用类型
频分多路复用（FDM）
总结词
通过将整个传输频带分割成多个小的频带，使每个信道在分配的频带内进行传输。
详细描述
频分多路复用是将整个传输频带分割成多个小的频带，每个频带被分配给一个信道，每个信道在分配的频带内进行传输。这种技术广泛应用于无线电广播、电视广播等领域。
时分多路复用通过将时间划分为多个时隙，并将每个时隙分配给一个信号，从而实现多路信号的同时传输。
广播与电视
频分复用（FDM）
在广播和电视领域，频分复用技术用于将多个节目调制到不同的载波频率上，从而实现多个节目的同时传输。
时分复用（TDM）
时分复用技术用于将一个节目的音频和视频信号分别编码为数字信号，并按时间顺序进行传输，从而实现高质量的数字电视信号传输。

《时分多路复用》课件

《时分多路复用》
时分多路复用是一种数据通信技术，通过将多个信号在时间上进行分割和复用，提高数据传输的效率和可靠性。
多路复用概述
多路复用是一种技术，可以将多个信号或数据流合并到同一条物理通道中传输。时分多路复用是多路复用的一种，利用时间划分的原理来进行数据传输。
时分多路复用原理
1 时间划分
将时间分成若干个时隙，并将信号按照时隙的顺序进行传输。
2 同步传输
发送方和接收方之间需要进行时钟同步，确保传输的稳定性。
3 信号复用
多个信号按照预定的时间规则进行分时复用，利用同一条通道进行传输。
时分多路复用的实现方法
TDM
时分复用技术使用时间划分多路复用（TDM）实现，将时间分为若干个时隙。
FDM
频分复用技术使用频分多路复用（FDM）实现，将频谱分为不同的频段。
结合案例分析时分多路复用的应用效果
通过在实际案例中应用时分多路复用技术，可以提高数据传输速度和传输质量，优化通信系统的性能。
时分多路复用的优缺点
优点
高带宽利用率，抗噪声干扰能力强，传输可靠。
缺点
对时钟同步要求严格，延迟较大，硬件成本较高。
时分多路复用的应用场景
电信网络
时分多路复用广泛应用于电话网络、宽带接入等通信系统中。
视频议
时分多路复用可实现多个参与者的实时视频和音频传输。
卫星通信
时分多路复用提高了卫星通信的频谱利用率和传输效率。
CDM
码分复用技术使用码分多路复用（CDM）实现，将信号编码成不同的码片。
数字时分多路复用
1
时隙分配
2
发送方利用时隙分配协议将不同的信号
分配到不同的时隙中。

《数字通信》-第4章-时分多路复用及PCM30-32路系统-2

《数字通信》第4章时分多路复用及PCM30/32路系统(2)复习时分多路复用利用各路信号在信道上占有不同的时间间隔的特征来分开各路信号发端和收端的高速开关k1和k2必须严格同频同相位同步位同步就是码元同步，需要做到每位码对齐相当于k1,k2同频帧同步帧同步就是为了保证收端与发端相应的话路在时间上对准相当于k1,k2同相复习 PCM30/32路系统帧结构复习 PCM30/32路定时系统内容1.PCM30/32路帧同步系统2.PCM30/32路系统的构成1.PCM30/32路帧同步系统位同步已解决的问题：解决收端时钟与接收信码之间的同频问题，得到了一连串无头无尾的信码流。

帧同步系统需要解决的问题：从收到的信码流中分辨出哪8位码是属于同一个抽样值的码字分辨出每一个码字（8位码）属于哪一路，以便正确分路。

帧同步实现方法：集中插入帧同步码帧同步码选择为：0011011将帧同步码集中插入在偶帧TS0的第2位-第8位收段接收并识别出帧同步码后，即可判断出后续的8位码为一个码字，且为第一个话路信码，以此类推，便可正确接收每一路信号，从而实现帧同步。

前方保护：目的：防止假失步过程：当连续m次检测不到帧同步码后，才判断为系统真正失步，并立即进入捕捉状态，开始捕捉同步码。

ITU-T规定：m=3或4前方保护时间：从第一个帧同步码丢失起，到帧同步系统进入捕捉状态位置的这段时间，叫做前方保护时间。

(-1)sT m T =前后方保护：目的：防止伪失步同步捕捉方式：逐步移位捕捉方式过程：只有当连续捕捉到n次帧同步码后，才判断为系统真正恢复到了同步状态。

ITU-T规定：n=2 后方保护时间：从捕捉到第一个真正的同步码到系统进入同步状态的这段时间。

(-1)sT n T =后前后保护时间记忆：我不会轻易放你走，会经过三番四次的挽留。

一旦你最终选择离开，如果将来还想回来，我将需要再（二）次考虑你的请求。

后方保护：伪同步可能带来的影响：需要经过前方保护才能重新开始捕捉，因而使同步恢复时间拉长在捕捉过程中，如果捕捉到的帧同步码组具有以下规律，则判断帧同步系统进入帧同步状态：第N 帧（偶帧）有帧同步码{0011011}；第N+1帧（奇帧）无帧同步码，而有奇帧标志码{1A111111}；第N+2帧（偶帧）有帧同步码{0011011}如果在第N+1帧或第N+2帧检测失败，则需要重新进行捕捉。

通信原理精品课--第四章频分复用与时分复用

4.2.3 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 4-5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。
Super Group 1(LSB)
MUX 10
5
4
3
2
1
(a)
Basic Group B(USB)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
148 kHz
196 kHz
Super Group 2(USB)
1
2
3
4
5
12 1 12 1 12 1 12 1 12 1
0 4 kHz f
312 kHz
4.2 频分复用(FDM)
4.2.2 载波电话多路复用系统
目前，多路载波电话系统是按照ITU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 4-3 所示。图 4-3(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。
4.3 时分复用(TDM)
4.3.1 时分复用原理
m1(t)
图 4-7 给出了两个基带信
号进行时分复用的原理图。图中，对m1(t)和m2(t)按相同的时间周期进行采样，

时分复用

3.3.1时分多路复用概述
3.3.1时分多路复用概述
转换开关一般是电子开关，它们相当于合、分路器。
图中K1和K2分别为发信和收信抽样转换开关，
要注意的是：为了在接收时能够正确地还原
各路信号，保证各路信号的正确分离，收、发端旋转开关必须同步，它有两方面含义：
一方面：保持双方旋转速度要完全相同，
数字复接技术
4、数字复接的实现数字复接的实现主要有三种方法：
按位复接按字复接按帧复接
数字复接技术
按位复接又叫比特复接，即复接时每支路依次复
接一个比特。图(a)所示是4个PCM30/32系统时隙 (CH1话路) 的码字情况。图(b)是按位复接后的二次群中各支路数字码排列情况。按位复接方法简单易行，设备也简单，存储器容量小，其缺点是对信号交换不利。图 (c)是按字复接，对PCM30/32系统来说，一个码字有8位码，它是将8位码先储存起来，在规定时间四个支路轮流复接，这种方法有利于数字电话交换，但要求有较大的存储容量。按帧复接是每次复接一个支路的一个帧(一帧含有 256个比特)，这种方法的优点是复接时不破坏原来的帧结构，有利于交换，但要求更大的存储容量。
例如需要传送120路电话时，可将120路话
音信号分别用8kHz抽样频率抽样，然后对每个抽样值编8位码，其数码率为 8000×8×120=7680kbit/s。由于每帧时间为125微秒，每个路时隙的时间只有1微秒左右，这样每个抽样值编8位码的时间只有1 微秒时间，其编码速度非常高，对编码电路及元器件的速度和精度要求很高，实现起来非常困难。但这种方法从原理上讲是可行的，这种对 120路话音信号直接编码复用的方法称PCM 复用。

时分多路复用及PCM30+32路系统

图4-9 PCM30/32路系统帧结构
(1) 30个话路时隙： TS1～TS15，TS17～TS31 (2) 帧同步时隙： TS0 (3) 信令与复帧同步时隙： TS16
标准数据
帧周期 125s 帧长度32×8＝256比特（l=8）路时隙 tc 3.91s 位时隙 t B 0.488s 数码率 f B 2048kbit / s
2.
PCM复用系统为了完成帧同步功能，在接收端还需要有两种装置：一是同步码识别装置，二是调整装置。同步码识别装置用来识别接收的PCM信号序列中的同步标志码位置；调整装置的作用就是当收、发两端同步标志码位置不对应时，对收端进行调整以使其两者位置相对应。这些装置统称为帧同步电路。
3. 帧同步系统中的保护电路
三、时分多路复用系统中的
位同步
数字通信的同步是指收发两端的设备在指定的时间协调一致地工作，也称为定时。同步主要包括位同步和帧同步。位同步就是码元同步。所谓时钟同步是使收端的时钟频率与发端的时钟频率相同。
四、时分多路复用系统
中的帧同步 1. 帧同步的概念
帧同步的目的是要求收端与发端相应的话路在时间上要对准，就是要从收到的信码流中分辨出哪8位是一个样值的码字，以便正确地解码；还要能分辨出这8位码是哪一个话路的，以便正确分路。
b.比较时标Pc 在帧同步时，Pc＝偶帧· TS0· D8· CP，即在偶帧TS0D8时间产生Pc。
c.监视码时标Pm
② 帧同步码的检出
检出电路由８级移位寄存器与检出门组成。
③ 前、后方保护与捕捉
系统是否同步，采用比较时标 Pc与帧同步时标Ps在时间上进行比较的方法。
图4-17 帧同步码组检出

时分多路复用及路系统详解演示文稿

4.1 时分多路复用通信概念
2、时分多路复用概念
概念：利用多路信号在信道上占用不同时间间隔的特征来分开各路信号，每路占用的时间间隔称为路时隙，简称时隙。
时分复用示意图
时分复用系统示意图
正常工作条件：两开关必须同频同相（转速、起始位置相同）。术语：收、发端保持同步。
工作原理
图中SA1和SA2为电子转换开关，它们在同步系统的控制下以同起点、同速度顺序同步旋转，以保证收、发两端同步工作。
外同步法
1插入位定时导频法
图8-8为导频插入频谱，其中图8-8(a)表示双极性不
归零的基带信号插入导频的位置是fb=1/T(T为码元周
期)；图8-8(b)表示经波形相关编码之后，基带信号中
插入导频的位置为fb*1/2。
导频提取的原理如
s(f)
图 8-9 所示，图 8-9 中
s(f)
利用锁相环的跟踪和窄带的特性来提取信号，而移相电路目的是为了抵消提取出的导频信号经窄带滤波
几个基本概念：
➢ 帧：重复出现的数字图案；帧周期就是各路信号的
抽样周期，tF=T重复出现的数字图样
➢ 路时隙：合路 PAM 信号每个样值所允许的时间，
tC=T/N ➢ 位时隙：一个码元占用的时间，tB=tC/l
s∑(t)
位
路路路路
同
同
步1 2 3步1 2 3
码
码
位同步系统的性能指标
1.相位误差(精度) 相位误差是指在码元建立后，接收端提取的位同步脉冲与接收到的码元
(脉冲)之间出现的相位误差。 2.同步建立时间
同步建立时间即为系统从失步后开始到系统重新实现同步止所需要的最长时间。 3.同步保持时间

《ch时分多路复用》PPT课件

第4章多路复用技术（2）
• 4.4 同步时分多路复用（TDM）
•
4.4.1 TDM原理
•
4.4.2 TDM数据复用方式
• 4.5 统计时分多路复用（STDM）
•
4.5.1 STDM原理
•
4.5.2 STDM帧结构
• 4.6 多路复用技术的比较
•
4.6.1 时分多路复用与频分多路复用的比较
•
4.6.2 比特交错和字符交错复用方式的比较
AAAAA S5
S4 CCCC
S3 DDD
S2 EEE
S1
时分 ACA
AED
DCA
多
路
复
EDC
CA E
用
器
情况3：四条输入线路发送数据
AAAAA S5
BBB S4
CCCC S3
DDD S2
EEE S1
时
分
EDC DCB CBA
多
路复 ACA BAE
AE D
用
器
情况4：五条输入线路发送数据
4.5.2 STDM帧结构
m 1
′( t)
m２ ′(t)
低通滤波器 n －1
m n-1
′( t)
低通滤波器 n
m n
′( t)
时分复用系统示意图
2.同步TDM中的基本概念
• （2）交错：同步时分多路复用器关键部件是高速的电子开关；当开关移动到某个设备前，该设备就有机会向公共通路传输规定大小的数据。开关的这种以固定的速率和固定的顺序在设备间的移动过程就称作交错；
• 基本原理框图：
码组交错法
Fn … Fi … F2 F1
S1
An … Ai … A2 A1