计算机网络通信原理多路复用技术.
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• 在频分复用中，传输信道的频 带被分成若干个相互不重叠的 f 频段，每个频段构成一个子信 道，每路信号占用其中一个频 段，因而在接收端可以采用适 当的带通滤波器将多路信号分 开，从而恢复出所需要的信号。
)
按频域分割信道
频带 5
频带4 频带 3 频带 2 频带 1 t
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计算机网络通信原理——多路复用技术
频分复用系统的工作原理
• 在发送端，各路基带信号首先通过低通滤波器(LPF)限制 基带信号的带宽，避免它们的频谱出现相互混叠。 • 然后，各路信号分别对各自的载波进行调制、合成后送入 信道传输。 • 在接收端，分别采用不同中心频率的带通滤波器(BPF)分 离出各路已调信号，解调后恢复出基带信号。
CH1 CH2 LPF1 LPF2 调制器1 调制器2 …… CHn LPFn 调制器n BPF1 BPF1 BPF1 相 加 器 信 BPF1 BPF2 解调器1 解调器2 …… BPFn 解调器n LPFn
• 总的比较，TDM的设备要简单些。
计算机网络通信原理——多路复用技术
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TDM与FDM的比较
3. • 在FDM系统中，信道的非线性会在系统中产生交调失真和高 次谐波，引起话间串扰，因此，FDM对线性的要求比单路通 信时要严格得多。 • 在TDM系统中，多路信号在时间上是分开的，因此, 对线性的 要求与单路通信时的一样，对信道的非线性失真要求可降低， 系统中各路间串话比FDM的要小。
S1 S2 时 分 复 用 器 时 分 复 用 器
S3
S1
S3
S2
S1
S3
S2
S1
t1
t3
t2
t1
t3
t2
t1
10ห้องสมุดไป่ตู้
计算机网络通信原理——多路复用技术
按时域分割信道
时分多路复用技术的特点
• 当物理信道可支持的位传输速率足够快时，可以将信道的传输 时间划分成若干时隙，并将各时隙轮流地分配给各路信号，使 若干路信号合用单一的通信媒体，时间域上互不重叠。 • 时分多路复用技术要求传输介质支持的最大数据传输速率超过 各路信源所要求的数据传输速率的总和。 • 任一瞬间只有一路信号占用线路，但每个信号都占用整个频带。 多路信号分时地在信道内传送。 • 时分多路复用技术既可用于基带局域网，也可用于宽带网络。
60
64
68
72
频率(KHz) (c)
300 300
3400 3100
60
64 频率(KHz) (b)
68
72
频率(Hz) (a)
计算机网络通信原理——多路复用技术
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频分多路复用技术的特点
• 频分多路复用使信道在同一时刻能同时独立传送多路信号， 每路信号占用不同的频带；
• 在线路上传输的是各路信号经过调制后的叠加在一起的复合 信号。 • 频分多路复用技术适用于宽带网络。要求传输介质的可用带 宽超过各路信源所需带宽的总和：B＞∑fi • 优点：原理简单、技术成熟、系统效率高、信道的频带利用 率高。 • 缺点：要求信道的非线性失真小。
计算机网络通信原理——多路复用技术
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第八章 多路复用技术
1. 频分多路复用
2. 时分多路复用 3. 数字复接技术 4. 其它复用技术
计算机网络通信原理——多路复用技术
3
频分多路复用技术
• 所谓频分复用(Frequency division Multiplexing，FDM 是指按照频率的不同来区分多路信号的方法。
5
LPF1 LPF2
道
计算机网络通信原理——多路复用技术
注意
• 频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若 相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 • 为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率f1, f2, …, fn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护带。
第八章 多路复用技术
龚小红 福建工程学院
1
多路复用的概念
• 多路复用技术是将多个信源的彼此无关的信号，组合在一 条物理信道上进行传送的技术。
• 多路复用的目的是充分利用昂贵的通信线路，尽可能地容 纳较多的用户传输较多的信息。 • 常用的多路复用技术有：频分多路复用( FDM， Frequency Division Multiplexing）、时分多路复用 （TDM，Time Division Multiplexing）、波分多路复用 （WDM，Wavelength Division Multiplexing）和码分 多址（CDMA，Code Division Multiple Access）
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第八章 多路复用技术
1. 频分多路复用
2. 时分多路复用 3. 数字复接技术 4. 其它复用技术
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时分多路复用技术
• 时分复用(Time division Multiplexing-TDM)是利用各信号 的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路 信号的一种方法。 • 时分复用把信道用于传输的时间划分为许多时间片(TS:Time Slot )，各路信号依次轮流占用一个时间片进行传输。
计算机网络通信原理——多路复用技术
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时分多路复用技术的分类
• 同步时分多路复用： 分配给每个数据源的时间片是固定的，各个数据源的时间片 不可互相转让。
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TDM与FDM的比较
1. 关于复用原理
• 在FDM系统中，各信号在频域上是分开的，而在 时域上是混叠在一起的；
• 在TDM系统中，各信号在时域上是分开的，而在 频域上是混叠在一起的。
计算机网络通信原理——多路复用技术
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TDM与FDM的比较
2. 关于设备复杂性 • 就复用部分而言，FDM设备相对简单，TDM设备较为复杂； • 就分路部分而言，TDM的滤波器比FDM的模拟滤波器分路简 单、可靠，而且TDM中的所有滤波器都是相同的滤波器。 • FDM中要用到不同的载波和不同的带通滤波器，因而滤波设 备相对复杂。
保护带
S1
S2
S3
频 分 复 用 器
f1
f2 f3
频 分 复 用 器
6
计算机网络通信原理——多路复用技术
频分多路复用技术示例
三路音频模拟信号复用一个带宽为12KHz的物理信道：
Channel 1 1 Channel 2 Channel 3 Channel 1
Channel 2 1
Channel 3 1
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按频域分割信道
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频带4 频带 3 频带 2 频带 1 t
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频分复用系统的工作原理
• 在发送端，各路基带信号首先通过低通滤波器(LPF)限制 基带信号的带宽，避免它们的频谱出现相互混叠。 • 然后，各路信号分别对各自的载波进行调制、合成后送入 信道传输。 • 在接收端，分别采用不同中心频率的带通滤波器(BPF)分 离出各路已调信号，解调后恢复出基带信号。
CH1 CH2 LPF1 LPF2 调制器1 调制器2 …… CHn LPFn 调制器n BPF1 BPF1 BPF1 相 加 器 信 BPF1 BPF2 解调器1 解调器2 …… BPFn 解调器n LPFn
• 总的比较，TDM的设备要简单些。
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TDM与FDM的比较
3. • 在FDM系统中，信道的非线性会在系统中产生交调失真和高 次谐波，引起话间串扰，因此，FDM对线性的要求比单路通 信时要严格得多。 • 在TDM系统中，多路信号在时间上是分开的，因此, 对线性的 要求与单路通信时的一样，对信道的非线性失真要求可降低， 系统中各路间串话比FDM的要小。
S1 S2 时 分 复 用 器 时 分 复 用 器
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按时域分割信道
时分多路复用技术的特点
• 当物理信道可支持的位传输速率足够快时，可以将信道的传输 时间划分成若干时隙，并将各时隙轮流地分配给各路信号，使 若干路信号合用单一的通信媒体，时间域上互不重叠。 • 时分多路复用技术要求传输介质支持的最大数据传输速率超过 各路信源所要求的数据传输速率的总和。 • 任一瞬间只有一路信号占用线路，但每个信号都占用整个频带。 多路信号分时地在信道内传送。 • 时分多路复用技术既可用于基带局域网，也可用于宽带网络。
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频率(KHz) (c)
300 300
3400 3100
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频率(Hz) (a)
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频分多路复用技术的特点
• 频分多路复用使信道在同一时刻能同时独立传送多路信号， 每路信号占用不同的频带；
• 在线路上传输的是各路信号经过调制后的叠加在一起的复合 信号。 • 频分多路复用技术适用于宽带网络。要求传输介质的可用带 宽超过各路信源所需带宽的总和：B＞∑fi • 优点：原理简单、技术成熟、系统效率高、信道的频带利用 率高。 • 缺点：要求信道的非线性失真小。
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1. 频分多路复用
2. 时分多路复用 3. 数字复接技术 4. 其它复用技术
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频分多路复用技术
• 所谓频分复用(Frequency division Multiplexing，FDM 是指按照频率的不同来区分多路信号的方法。
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LPF1 LPF2
道
计算机网络通信原理——多路复用技术
注意
• 频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若 相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 • 为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率f1, f2, …, fn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护带。
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多路复用的概念
• 多路复用技术是将多个信源的彼此无关的信号，组合在一 条物理信道上进行传送的技术。
• 多路复用的目的是充分利用昂贵的通信线路，尽可能地容 纳较多的用户传输较多的信息。 • 常用的多路复用技术有：频分多路复用( FDM， Frequency Division Multiplexing）、时分多路复用 （TDM，Time Division Multiplexing）、波分多路复用 （WDM，Wavelength Division Multiplexing）和码分 多址（CDMA，Code Division Multiple Access）
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1. 频分多路复用
2. 时分多路复用 3. 数字复接技术 4. 其它复用技术
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时分多路复用技术
• 时分复用(Time division Multiplexing-TDM)是利用各信号 的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路 信号的一种方法。 • 时分复用把信道用于传输的时间划分为许多时间片(TS:Time Slot )，各路信号依次轮流占用一个时间片进行传输。
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14
时分多路复用技术的分类
• 同步时分多路复用： 分配给每个数据源的时间片是固定的，各个数据源的时间片 不可互相转让。
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TDM与FDM的比较
1. 关于复用原理
• 在FDM系统中，各信号在频域上是分开的，而在 时域上是混叠在一起的；
• 在TDM系统中，各信号在时域上是分开的，而在 频域上是混叠在一起的。
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TDM与FDM的比较
2. 关于设备复杂性 • 就复用部分而言，FDM设备相对简单，TDM设备较为复杂； • 就分路部分而言，TDM的滤波器比FDM的模拟滤波器分路简 单、可靠，而且TDM中的所有滤波器都是相同的滤波器。 • FDM中要用到不同的载波和不同的带通滤波器，因而滤波设 备相对复杂。
保护带
S1
S2
S3
频 分 复 用 器
f1
f2 f3
频 分 复 用 器
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频分多路复用技术示例
三路音频模拟信号复用一个带宽为12KHz的物理信道：
Channel 1 1 Channel 2 Channel 3 Channel 1
Channel 2 1
Channel 3 1