文档介绍：第九章多路复用和多址技术
概述
多路复用
目的:在一条链路上传输多路独立信号
基本原理:正交划分方法
3种多路复用基本方法:
频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)
(a) 频分制
(b) 时分制
(c) 码分制
f
N
f
1
f
2
t
2
t
N
t
1
t
N
t
1
t
2
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3种多路复用新方法:
空分复用(SDW)、极化复用(PDW)、波分复用(WDM)
复接
目的:解决来自若干条链路的多路信号的合并和区分。
关键技术问题- 多路TDM信号时钟的统一和定时问题。
多址接入
目的:多个用户共享信道、动态分配网络资源。
方法:频分多址、时分多址、码分多址、空分多址、极化多址以及其他利用信号统计特性复用的多址技术等。
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频分复用(FDM)
方法:采用SSB调制搬移频谱,以节省频带。
3路频分复用电话通信系统原理
(a) 发送端原理方框图
~ kHz
~ kHz
4 kHz
12 kHz
8 kHz
多路信号输出
相乘
带通
低通
话音输入1
f1
相乘
带通
低通
话音输入2
f2
相乘
带通
低通
话音输入3
f3
300 ~ 3400 Hz
300 ~ 3,400 Hz
300 ~ 3,400 Hz
4 kHz
8 kHz
12 kHz
基带语音
信号
300 – 3,400 Hz
– kHz
– kHz
– kHz
f
0
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多路信号输入
(b)接收端原理方框图
话音输出1
话音输出2
话音输出3
相乘
低通
带通
f1
相乘
低通
带通
f1
相乘
低通
带通
f1
~ kHz
~ kHz
~ kHz
3400 Hz
3400 Hz
3400 Hz
8 kHz
12 kHz
4 kHz
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国际电信联盟(ITU)建议:
基群- 12路,占用48 kHz带宽,位于12 ~ 60kHz之间;
超群- 60路,由5个基群组成,占用240 kHz的带宽;
主群- 600路,由10个超群组成。
频分复用的主要缺点:
要求系统的非线性失真很小,否则将因非线性失真而产生各路信号间的互相干扰;
用硬件实现时,设备的生产技术较为复杂,特别是滤波器的制作和调试较繁难;
成本较高。
12路群的频谱图
12
1
2
3
4 kHz
f (kHz)
12 kHz
16 kHz
20 kHz
56 kHz
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N
N
si(t)
低通1
低通2
低通N
信道
低通1
低通2
低通N
s1(t)
s2(t)
1帧
T/N
T+T/N
2T+T/N
3T+T/N
同步旋转开关
s1(t)
s2(t)
s2(t)
s1(t)
sN(t)
sN(t)
时隙1
旋转开关采集到的信号
信号s1(t)的采样
信号s2(t)的采样
时分多路复用原理
时分复用(TDM)
基本原理:见右图
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基本条件:
各路信号必须组成为帧。
一帧应分为若干时隙。
在帧结构中必须有帧同步码。
当各路信号不是用同一时钟抽样时,必须容许各路输入信号的抽样速率(时钟)有少许误差。
主要优点:
便于信号的数字化和实现数字通信。
制造调试较易,更适合采用集成电路实现。
生产成本较低,具有价格优势。
国际电信联盟(ITU)建议:
准同步数字体系PDH
同步数字体系 SDH
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码分复用(CDM)
基本原理
码组正交的概念:设 x 和 y 表示两个码组:
式中,
i = 1, 2, …, N
互相关系数定义:
两码组正交的必要和充分条件:
例:
(c) 码分制
0
0
0
0
-1
+1
+1
+1
+1
-1
-1
-1
s3
s1
s2
s4
正交码组
t
t
t
t
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用“1”和“0”表示二进制码元方法:
“1”“-1”
“0”“+1”
互相关系数定义式
式中,A - x 和 y 中对应码元相同的个数;
D - x 和 y 中对应码元不同的个数。
上例中,
优点:
映射关系
“”“”
0
1
0
0
1
1
1
0