通信原理与应用第7章 复用技术

B = 1/τ
（7-4）
二进制码元的占空比q为二进制脉冲宽度τ与二进制码元宽度Tb的比值，即 q = τ/Tb
（7-5）
（7-6）
7
B =1/τ=1/（q×Tb）
7.2.3 PCM30/32路系统帧结构
1复帧2ms （含16帧） F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
6.312 6.312 120 8.448
44.732 32.064 ×4 34.368
274.176 97.728 139.264 397.2 564.992
日 本 欧 洲
96 ×5
2
注：码元速率的单位：Mbit/s
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7.2.5 同步数字体系（SDH）
1. PDH存在的问题
（1）只有地区性电接口标准； （2）没有世界性的标准光接口规范； （3）准同步复用，传输性能差，复用结构缺乏灵活性；
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7.2.2 码元速率与带宽
1．码元传输速率 RB = n×l×fs （Baud/bit） （7-3）
式中，n 表示复用路数，l = log2M表示每个抽样值编码后的二进制码位数，M 为量 化级数，fs 为抽样频率。 对于多进制码元，应将多进制转换成二进制，再计算码元传输速率。
2．信号带宽
带宽与脉冲宽度τ成反比，第一个零点的带宽B为
③码分复用（CDM），对多路数字信号扩频并选用不同的正交码组；
④多址复用方式（DMA），所谓多址通信是指不同地址的多个用户共享 信道资源（如无线电频谱）实现各用户之间相互通信的一种方式。
2
7.1 频分复用
频分复用——在发送端利用不同频率的载波将多路信号的频谱调制到 不同的频段，以实现多路复用。常用的调制是单边带调制，可以有效 地提高频带利用率。
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3. SDH的等级与速率
表7.2 SDH的等级与速率
等级
STM-0 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 STM-2Fra Baidu bibliotek6
标准速率
51.840 Mbit/s 155.520 Mbit/s 622.080 Mbit/s 2488.320 Mbit/s 9953.280 Mbit/s 39813.120 Mbit/s
mi1(t ) mo1(t )
LPF cosω1t LPF
SBF1
SBF1
LPF cosω1t
mi2(t )
SBF2 cosω2t SBFn cosωnt
相 加 器
信道
SBF2 cosω2t SBFn cosωnt
mo2(t )
LPF
…
…
LPF
min(t )
mon(t )
LPF
图7-1 频分复用系统组成框图
第7章 复用技术

频分复用（FDM） 时分复用（TDM）


波分复用（WDM）
码分复用（CDM）
多址技术（DMA）
各种复用技术在通信系统中的应用
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●引 言
为了提高信道利用率，在传输过程中一般采用多路复用的传 输方式——多个信号在同一条信道上传输。
常用的信号复用方法分为：
①频分复用（FDM），即在频率域上各信号分别占有不同的频带； ②时分复用（TDM），是在时间域上使各路信号分别占有不同的时隙；
复帧同步码
b
c
d
a
b CH16
c
d
说明：
极 性 码
段落码 段内电平码
CH1 F2 a b c d a
固 帧 定 对 为 告 1
b
c
d
①信令码 b、 c、 d 不用时固定为101； ②a 、 b 、 c 、d不允许使用“0000”组合； ③A1为帧对告码,A2为复帧对告码；
CH2 F15 a b c d a
2. 不可避免地出现路间干扰，主要原因是系统中存在
非线性。
例如，多路信号通过公用的放大器时，由于非线性失真
会引起各路信号频谱交叉重叠，存在路间干扰，在传输语 音信号时产生可懂串话。
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7.2 时分复用（TDM）
时分复用是指多路信号共用同一信道，占用相同的信道带宽， 只是在不同的时间段传送。
图7.3 PCM时分多路复用示意图
3
在选择载频时，既应考虑到每一路已调信号的频谱宽度 fm ，还应留有 一定的防护频带 fg 。为了各路信号频谱不重叠，要求载频间隔为：
fs fc(i1) fci fm f g
i 1,2,L , n
（7-1）
式中f ci和f c(i 1) 分别为第 i 路和第（i+1 ）路的载波频率； fm 是每一路
CH17 b c d
正常为 “1” , 告警为“0” 。
图7.4 PCM 30/32路系统的帧结构
CH15
CH30
8
PCM30/32路系统的信息传输速率为：
32×8bit×8000帧/s=2048 kb/s
其容差为：2048kb/s±50ppm
（7-7）
7.2.4 准同步数字体系（PDH）
表7.1 CCITT推荐的数字复用系列和数字复用等级 系 列 地 区 北 美 1 码元速率 话路数 码元速率 话路数 码元速率 话路数 码元速率 一次群 24 1.544 24 1.544 30 2.048 二次群 ×4 ×4 ×4 96 三次群 ×7 672 480 480 四次群 ×6 ×3 ×4 4032 1440 1920 ×4 ×4 5760 7680 五次群
一个帧125s（含32时隙） TS0 TS1 TS2 。。。 话路时隙 同步时隙 1 0 0 1 1 0 1 1 偶帧 F0 0 0 0 信令时隙 0 1 A2 1
复帧 对告
TS15
TS16
TS17
。。。 话路时隙
TS30 TS31
一个话路 1 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8
帧同步码 留给国际通信用， 或用于CRC校验， 1 1 A1 1 1 1 1 1 奇帧 留给国 内通信用 F1 a
（4）承载信号的类型单一；
（5）网络拓扑缺乏灵活性； （6）网络管理功能不全；
（7）网络的调度性及自愈功能差。
2．SDH的特点
SDH传送网体系主要有以下特点： （1）统一的网络节点接口； （2）统一的光接口标准； （3）传输速率高，传输容量大； （4）良好的兼容性；
（5）灵活的复用映射结构；
（6）完善的保护和恢复机制； （7）强大的网络管理能力。
已调信号的频谱宽度； fg 为邻路间隔防护频带。
S(f) fg fm f
-fc3
-fc2
-fc1
fc1
fc2
fc3
图7.2 频分复用信号的频谱结构
n路复用信号的总频带宽度为
Bn nfm (n 1) f g
（7-2）
频分复用系统的缺点：
1. 设备庞大、复杂。因此，频分复用适于两大城市间
的固定通信。