第六章 多路复用技术要点

TDM 帧
时间
2018年10月
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时分复用
频率 在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
时间
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时分复用
频率 在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
缺点：给每个用户预分配好子频带，各用户独占子频带，
使得线路的传输能力不能充分利用。
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频分复用
频率 频率 5
频率 4
频率 3 频率 2
频率 1
时间
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6.1 频分多路复用（FDM）
频分多路复用示意图
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6.1 频分多路复用（FDM）

考虑到大容量载波电话在传输中合群、分群的方 便，现在对多路载波电路已经形成一套标准的等 级。有基群、超群和主群等。主要针对其频带划 分和信道容量。
n 0,1,2, ,
( t0，t0 +T )
2、指数函数集:
e
j nt
n 0,1,2,,
( t0，t0 +T ) ( - ， )
2, , 3、抽样函数集: Sa[ (t- nT)] n 0,1, T
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信号的正交性

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6.2 时分多路复用（TDM------time division mutiplexing ）
固定时隙分配方式，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，时间上不重叠。每一时间片由复用的一 个信号占有，在一条物理信道上传输多个数字信号。 通过时分多路复用技术，多路低速数字信号可复用到一条高
数据速率的信道。
优点：多路低速数字信号可共享一条传输线路资源。 缺点：时隙是预先分配的，且是固定的，每个用户独占时隙， 时隙的利用率较低，线路的传输能力不能充分利用。
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时分复用
频率 在 TDM 帧中的位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
第六章
多路复用技术
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本章内容简介

多路复用技术可使多路信号在一个信道上进行传输。 频分多路复用 时分多路复用
同步时分多路复用 统计时分多路复用
码分多路复用 波分多路复用 数字复接技术与PDH SDH
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多路复用概述

多路复用是指在一条物理信道上，同时传输多路信号而不 相互干扰，且这些信号符合信号分割的技术原理。 信号分割是多路复用的基础。信号分割依据信号之间的差 别，如频率、时间或者码型结构。 信号分割原理表明：对在线性信道上传输的多路复用信号 实现有效分割的充分必要条件是相互线性无关。但是为了 降低设备的复杂性，在实际应用中要求各路信号相互正交。
Theorem）。因为抽样定理使得时间上离散的抽样脉冲值 代替基带信号成为可能。

抽样定理：一个频带限制在（0,fmax）内的时间连续信
号m(t),如果以不低于2fmax的速率进行抽样，则m(t)可由 抽样值完全确定。即： 若fs>=2fmax （ fs代表采样频率 fmax为最高频率） 则理论上就有一种方法能用采样后的离散信号完全无 失真地恢复原来的信号
线路的通频带分成多个子频带，分别分配给用户形成数据 传输子通路，用户数据通过分配的子通路传输，当该用户没有数
据传输时，别的用户不能使用，此通路保持空闲状态。
FDM主要适用于传输模拟信号的频分制信道，主要用于电话、 电报和电缆电视（CATV）。在数据通信中，需和调制解调技术结 合使用。 优点：多个用户共享一条传输线路资源。
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6.2 时分多路复用（TDM）

关键问题：

收发双方的同步 复用器中的电子开关是关键部件 通信双方是按照预先指定的时间进行数据传输的而且 这种时间关系是固定不变的 某一时刻而言，信道上仅传送一对设备之间的信号而 不是多路复用信号 某一时间段而言，信道上传送多路复用信号

TDM工作特点：

信道输出的多路复合信号是：
f ( x)
X
k 1
n
k (t )
所以，只要将各路信号与复合信号的乘积进行积分运算， 即可实现正交信号的分割。 复用技术包括复合、传输和分离三个过程。信号的正交化 设计。

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6.1 频分多路复用（FDM-------frequency division mutiplexing）



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6.2 时分多路复用（TDM）

帧：TDM传送信号时，将通信时间分成一定长度的 帧。每一帧又被分成若干时间片。即一帧由若干 个时间片组成。

帧中的每个时间片是预先分配给某个数据源的，且这 种关系固定不变。不论有无数据需要发送，所有数据 源的时间片都会被占有；

在具有N路输入系统中，每个帧至少含有N个时间 片。
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时分复用
频率 在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
TDM 帧
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6.2 时分多路复用（TDM）
时分多路复用示意图
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6.2 时分多路复用（TDM）

TDM基本原理：其理论基础是基于抽样定理（Sampling
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信号的正交性
假定有两个信号若f1(t) 和f2(t)，如果在区间 ( t1 ，t2)上满足:

1 X i (t ) X j (t )dt a 0
b
i j i j
则称f1(t) 和f2(t)互为正交。
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常用正交函数集
1、三角交函数集:
cos(nt), sin(nt)
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6.2 时分多路复用（TDM------time division mutiplexing ）

FDM：以频率作为分割信号的参量；采用模拟技术， 对计算机通信不太合适。 TDM：以时间作为分割信号的参量；即信号在时间 位置上分开但它们能占用的频带是重叠的。当传 输信道所能达到的数据传输速率超过了传输信号 所需的数据传输速率时即可采用TDM.