第7章信道复用与同步技术
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第7章信道复用与同步技术
第7章信道复用与同步技术
7.1 频分复用 7.2 时分复用 7.3 码分复用 7.4 波分复用 7.5 同步控制技术
第7章信道复用与同步技术
在通信系统中,传输信道的建设是构成系统的关键。一般来 讲,传输信道距离远、投资大、建设周期长,因此如何更好、更 高效地利用传输信道就成为研究通信技术的重要任务之一。信 道复用技术就是一种有效提高信道利用率的重要技术,所谓信道 复用技术是指在某一时间段同一信道上传输两个或两个以上信 号的技术,即在通信系统中,允许两个或两个以上信号共享一个 传输信道。
第7章信道复用与同步技术
7.1 频分复用
1.频分复用的概念 频分复用(FDM,FrequencyDivisionMnltiplexing)是按照 载波信号频率参量的差别来分割信号的。只要在传输信道上 各路信号的频谱互不重叠,接收端就可以利用滤波器把它们分 割开来,频分复用原理如图7.3所示。
第7章信道复用与同步技术
第7章信道复用与同步技术
数字通信系统的同步按照作用的不同可分为载波同步、 位同步(码元同步)和帧同步(群同步)。随着数据通信技术的 发展,特别是通信系统与计算机网络结合的日益紧密,要求多 点之间相互通信,实现数据交换,构成数字通信网。要保证全 网通信,就必须使整个通信网络同步,简称网同步。这四种同 步方式是数据通信系统必需的同步方式。
频分复用的一个典型应用就是话音信号频分多路载波通 信系统,频分多路复用过程如图7.4所示。
第7章Байду номын сангаас道复用与同步技术 图7.4频分多路复用过程
第7章信道复用与同步技术
发送端:话路1的信号(一般话路频带为300～3400Hz)加到话
路调制器M1对载频f1进行调制。在调制器M1的输出端将得到上、 下两个边带,再用边带滤波器取出一个边带(如下边带), 即可得
图7.3频分复用原理 (a)FDM传输示意图;(b)FDM频率分布图
第7章信道复用与同步技术
把信道的可用频带分割成若干个较窄的子频带,每个子频 带都可以作为一个独立的传输信道来传输一路信号。为了防 止各路信号之间相互干扰,相邻两子频带之间需要保留有一定 的保护频带。图中的输入信号为模拟信号或数字信号。频分 复用一般应用于模拟通信系统,复合信号一般是模拟信号,因 此,当输入信号为数字信号时,应采用数/模转换将数字信号转 换为模拟信号,或者采用数字键控技术形成键控信号。目前, 广播、电视系统信号传输采用的就是FDM。
到单边带信号。同理,也可得到其他各个话路的单边带信号。
然后,将各个话路调制后的信号合并起来,就形成了发送端的多
路电话复合信号。其实这是将各个话路信号频谱先搬移到指定
的载频位置,然后再将其合成。由于各个载频的选择已经考虑
到了保护频带,因此不会发生频谱重叠。复合信号的总带宽可
表示为
n
B bi
(7.1)
第7章信道复用与同步技术 图7.1多路复用原理框图
第7章信道复用与同步技术
信道复用的理论依据是信号分割原理。实现信号分割基 于信号之间的差别, 这种差别体现在信号的频率参量、时间 参量以及码型结构等方面。多路复用通常分为频分复用 (FDM,FrequencyDivisionMultiplexing)、时分复用 (TDM,TimeDivisionMultiplex ing)、波分复用 (WDM,WaveDivisionMultiplexing)和码分复用 (CDM,CodeDivisionMultiplexing)等,如图7.2所示。
第7章信道复用与同步技术 图7.2多路复用技术分类
第7章信道复用与同步技术
在数字通信系统中,传输的信号是由一些等长度的码元 构成的数字序列,这些码元在时间上按一定的顺序排列,并分 别代表不同的信息。为了使数字信号在传输过程中保持完整, 就必须保持这些码元在时间上所占位置(即“时隙”)的准确 性。这就要求发送端和接收端都要有稳定而准确的定时脉冲, 以保证系统内各种电路始终按规定的节拍工作。收发端设备 各单元电路的动作都由这些定时脉冲分别控制,这样才能保 证严格准确的时间关系,这就是定时的概念。
第7章信道复用与同步技术
为了保证整个传输过程准确可靠,发送端和接收端分别有 各自的定时脉冲是不够的,还必须使收发两端的定时脉冲在时 间上保持一致,这一过程称为“同步”。同步的作用就是要使 接收端的时隙对准发送端的时隙,这样接收端才能将“0”、 “1”构成的比特流还原成正确的数据。同步是数字通信系统 可靠工作的前提,是通信系统中一个非常重要的问题。要使系 统收发端能步调一致地协调工作,必须要有同步系统来保证。 同步系统工作的情况如何,直接决定了系统的通信质量。
第7章信道复用与同步技术
实现上述频分复用时,应妥善处理好两个问题: (1)防止串音干扰。如果相邻话路信号的频谱重叠,就可 能发生串音。 (2)防止交调噪声。在通信系统中,信道中的放大器等部 件的非线性会产生附加频率成分,形成交调噪声干扰其他信道。 这一点在信道设计时应予以充分考虑。
i 1
第7章信道复用与同步技术
显然,只要信道带宽满足上式,多路复合信号就可以在适 当的媒体中正常传输。载频f1,f2,…,fn间距为4kHz,因此能够保 证各个话路信号之间互不干扰。
接收端:各个话路信号由带通滤波器(带宽为bi)从多路复 合信号中提取出来,经过各路解调器Di与发送端相同的各自 载频f1,f2,…,fn差频,利用低通滤波器恢复出原来的各路话音信 号，然后传送至相应的用户端。
在数据通信系统中,通常信道所提供的带宽往往要比所传送 的某一信号的频带宽度宽得多,此时如果一条信道只传送一路信 号就显得过于浪费了。为了充分利用信道的容量,提高信道传输 效率,广大工程技术人员开发了多路复用技术。
第7章信道复用与同步技术
多路复用是一种将若干路彼此无关的信号合并成一路复 合信号,在一条公用信道上传输,到达接收端后再进行分离的 技术。多路复用系统包含发送端信号复合、传输信道和接收 端信号分离等部分。多路复用的原理如图7.1所示。在发送 端,待发送的各终端信号必须经过多路复用器进行复合,并送 往传输信道,在接收端再经过多路分解器分离成各分路信号 输出。
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7.1 频分复用 7.2 时分复用 7.3 码分复用 7.4 波分复用 7.5 同步控制技术
第7章信道复用与同步技术
在通信系统中,传输信道的建设是构成系统的关键。一般来 讲,传输信道距离远、投资大、建设周期长,因此如何更好、更 高效地利用传输信道就成为研究通信技术的重要任务之一。信 道复用技术就是一种有效提高信道利用率的重要技术,所谓信道 复用技术是指在某一时间段同一信道上传输两个或两个以上信 号的技术,即在通信系统中,允许两个或两个以上信号共享一个 传输信道。
第7章信道复用与同步技术
7.1 频分复用
1.频分复用的概念 频分复用(FDM,FrequencyDivisionMnltiplexing)是按照 载波信号频率参量的差别来分割信号的。只要在传输信道上 各路信号的频谱互不重叠,接收端就可以利用滤波器把它们分 割开来,频分复用原理如图7.3所示。
第7章信道复用与同步技术
第7章信道复用与同步技术
数字通信系统的同步按照作用的不同可分为载波同步、 位同步(码元同步)和帧同步(群同步)。随着数据通信技术的 发展,特别是通信系统与计算机网络结合的日益紧密,要求多 点之间相互通信,实现数据交换,构成数字通信网。要保证全 网通信,就必须使整个通信网络同步,简称网同步。这四种同 步方式是数据通信系统必需的同步方式。
频分复用的一个典型应用就是话音信号频分多路载波通 信系统,频分多路复用过程如图7.4所示。
第7章Байду номын сангаас道复用与同步技术 图7.4频分多路复用过程
第7章信道复用与同步技术
发送端:话路1的信号(一般话路频带为300～3400Hz)加到话
路调制器M1对载频f1进行调制。在调制器M1的输出端将得到上、 下两个边带,再用边带滤波器取出一个边带(如下边带), 即可得
图7.3频分复用原理 (a)FDM传输示意图;(b)FDM频率分布图
第7章信道复用与同步技术
把信道的可用频带分割成若干个较窄的子频带,每个子频 带都可以作为一个独立的传输信道来传输一路信号。为了防 止各路信号之间相互干扰,相邻两子频带之间需要保留有一定 的保护频带。图中的输入信号为模拟信号或数字信号。频分 复用一般应用于模拟通信系统,复合信号一般是模拟信号,因 此,当输入信号为数字信号时,应采用数/模转换将数字信号转 换为模拟信号,或者采用数字键控技术形成键控信号。目前, 广播、电视系统信号传输采用的就是FDM。
到单边带信号。同理,也可得到其他各个话路的单边带信号。
然后,将各个话路调制后的信号合并起来,就形成了发送端的多
路电话复合信号。其实这是将各个话路信号频谱先搬移到指定
的载频位置,然后再将其合成。由于各个载频的选择已经考虑
到了保护频带,因此不会发生频谱重叠。复合信号的总带宽可
表示为
n
B bi
(7.1)
第7章信道复用与同步技术 图7.1多路复用原理框图
第7章信道复用与同步技术
信道复用的理论依据是信号分割原理。实现信号分割基 于信号之间的差别, 这种差别体现在信号的频率参量、时间 参量以及码型结构等方面。多路复用通常分为频分复用 (FDM,FrequencyDivisionMultiplexing)、时分复用 (TDM,TimeDivisionMultiplex ing)、波分复用 (WDM,WaveDivisionMultiplexing)和码分复用 (CDM,CodeDivisionMultiplexing)等,如图7.2所示。
第7章信道复用与同步技术 图7.2多路复用技术分类
第7章信道复用与同步技术
在数字通信系统中,传输的信号是由一些等长度的码元 构成的数字序列,这些码元在时间上按一定的顺序排列,并分 别代表不同的信息。为了使数字信号在传输过程中保持完整, 就必须保持这些码元在时间上所占位置(即“时隙”)的准确 性。这就要求发送端和接收端都要有稳定而准确的定时脉冲, 以保证系统内各种电路始终按规定的节拍工作。收发端设备 各单元电路的动作都由这些定时脉冲分别控制,这样才能保 证严格准确的时间关系,这就是定时的概念。
第7章信道复用与同步技术
为了保证整个传输过程准确可靠,发送端和接收端分别有 各自的定时脉冲是不够的,还必须使收发两端的定时脉冲在时 间上保持一致,这一过程称为“同步”。同步的作用就是要使 接收端的时隙对准发送端的时隙,这样接收端才能将“0”、 “1”构成的比特流还原成正确的数据。同步是数字通信系统 可靠工作的前提,是通信系统中一个非常重要的问题。要使系 统收发端能步调一致地协调工作,必须要有同步系统来保证。 同步系统工作的情况如何,直接决定了系统的通信质量。
第7章信道复用与同步技术
实现上述频分复用时,应妥善处理好两个问题: (1)防止串音干扰。如果相邻话路信号的频谱重叠,就可 能发生串音。 (2)防止交调噪声。在通信系统中,信道中的放大器等部 件的非线性会产生附加频率成分,形成交调噪声干扰其他信道。 这一点在信道设计时应予以充分考虑。
i 1
第7章信道复用与同步技术
显然,只要信道带宽满足上式,多路复合信号就可以在适 当的媒体中正常传输。载频f1,f2,…,fn间距为4kHz,因此能够保 证各个话路信号之间互不干扰。
接收端:各个话路信号由带通滤波器(带宽为bi)从多路复 合信号中提取出来,经过各路解调器Di与发送端相同的各自 载频f1,f2,…,fn差频,利用低通滤波器恢复出原来的各路话音信 号，然后传送至相应的用户端。
在数据通信系统中,通常信道所提供的带宽往往要比所传送 的某一信号的频带宽度宽得多,此时如果一条信道只传送一路信 号就显得过于浪费了。为了充分利用信道的容量,提高信道传输 效率,广大工程技术人员开发了多路复用技术。
第7章信道复用与同步技术
多路复用是一种将若干路彼此无关的信号合并成一路复 合信号,在一条公用信道上传输,到达接收端后再进行分离的 技术。多路复用系统包含发送端信号复合、传输信道和接收 端信号分离等部分。多路复用的原理如图7.1所示。在发送 端,待发送的各终端信号必须经过多路复用器进行复合,并送 往传输信道,在接收端再经过多路分解器分离成各分路信号 输出。