第 8 章 多路复用和数字复接技术.pdf

第8章多路复用和数
字复接技术
8.1概述8.2频分复用(
FDM)
8.3时分复用(TDM)8.4码分复用(CDMA)
8.5波分复用(WDM)

8.1概述

利用一条信道实现多路信号同时传输的技
术叫做多路复用技术。一般复用是直接将多路
信号编码复用，而复接是将两个或两个以上低
速数字流(速率可以不等)合并成单一的较高
速率的数字流，是多个复用信号再一次时分复
用。
多路复用技术是为了提高传输效率，提高
有效性。多路复用的理论基础是信号分割原理。
信号分割的依据在于信号之间的差别，这些差
别可以是频率、时间、空间、码型等参量。
8.2频分复用(FDM)

8.2.1频分复用原理
8.2.2模拟话音多路复用系统

8.2.1频分复用原理

频分复用(FDM，FrequencyDivision
Multiplexing)的分割参量是频率，只要各路信
号在频率上互相不重叠，就可实现频分复用。
频分复用是一种按频率来划分信道的复用
方式，它把整个物理媒介的传输频带，按一定
的频率间隔划分为若干较窄的频带，每个窄带
构成一个子信道。
三路带限调制信号的多路频分复用原理图
如图8.1所示。

图8.1频分复用系统

fc1
fc1
调
制x(t)
x(t)LPF1
x1(t)SSBc1BP
LP0~fx
调F
F制1
0~fx1
f
c2fc1
x(t0~fx
)x(t)
0~f1
x(t)xx(t)
2xc2(t)x(t)xc(t)cx2(t)
1SS载波载LPF
LPBP
B调制波0~f
F+Fx
0~fx2调解
fc32
~f制x1调fc2

0~fx
LPFx(t)
x3(t)SSBxc3(t)3
2
LP调制BPF0~fx3
F
0~fx3

fc3

8.2.2模拟话音多路复用系统

图8.2是一个32路FDM-SSB的信道频
谱分布图，图中各路话音信号之间一般要有一
定的保护带。大部分情况下，基带信号频带宽
度(3.1kHz)加上保护带，常取

B=BP+Bi=4kHz，Bi为一路信号的带宽，BP为
各路保护带宽，图中画出了n=32路话音信号
搬移到600kHz的FDM频谱。

图8.2FDM信道频谱分布

系统频带宽度BFDM

¡­

频率(Hz)

6
604608612724728
调制

8.3时分复用(TDM)

8.3.1时分复用原理
8.3.2PCM基群帧结构
8.3.3数字复接概念
8.3.4准同步数字复接(PDH)
8.3.5同步数字复接(SDH)

8.3.1时分复用原理

1.时分复用的基本工作原理
图8.3理解抽样定理
1)抽样速率、抽样脉冲宽度和复用路数的关系
2)PAM时分复用的信号带宽、系统带宽与路数的
关系
3)时分复用信号仍然是基带信号
2.时分复用的PCM系统
3.时分复用(TDM)和频分复用(FDM)的比较
1)从复用的原理来看
2)从设备复杂性来看

3)从抗各路信号间干扰来看
4)从需要的传输带宽来看
图8.3理解抽样定理

x(t)xs(t)
xs(t)
信道理想低通

s(t)

(a)抽样传
输
xs(t)

x(t)

t
0T
s2Ts

(b)抽样示意波形
8.3.2PCM基群帧结构

1.A律PCM30/32路基群帧结构
在A律PCM基群中，一帧共有32个时
间间隔，称为时隙，每个时隙对应1个抽样
值，1个样值编8位码。如图8.7所示。
2.μ律PCM24路基群帧结构
采用μ律的24路基群则用另一种帧结
构。

图8.7PCM30/32路基群帧结构

1复帧=16帧（2ms）1帧

F15F0F1F2F15F0
1帧

125s32个路时隙
256比特
路时隙3.9s

8比特
帧同步路话路话路话路信令路话路话路话路
TSTSTSTSTS
011516TS1731

偶帧10011010F0帧00001A211
帧同步码复帧同步码复帧对告码码位12345678
保留给国际用Fabcdabcd
1帧码字=8比特
(目前固定为1)CH1CH16
路时隙3.9s
信令码信令码
奇帧11A111111
同步：A1=0；A2=0
保留给国内用失步：A=1；A=1
帧失步对告abcabcd12
(目前固定为1)F15帧d
CH15CH30
信令码信令码
8.3.3数字复接概念

1.数字复接系统的基本概念
图8.8数字复接系统组成
2.数字复接的方法
按各支路信号的交织长度划分，数字复接的
方法主要有按位复接、按字复接和按帧复接三
种。
如果按各支路信号时钟间的关系角度分，
数字复接方法有同步(时钟)复接、异步(时
钟)复接和准同步(时钟)复接三种。
图8.8数字复接系统组成

同
外时钟定时
步定时