現(xiàn)代通信原理多路復(fù)用和數(shù)字復(fù)接技術(shù)

現(xiàn)代通信原理 第 8章 多路復(fù)用和數(shù)字復(fù)接技術(shù) 概 述 頻分復(fù)用 (時(shí)分復(fù)用 ( 碼分復(fù)用(波分復(fù)用 (概 述 利用一條信道實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)同時(shí)傳輸?shù)募夹g(shù)叫做多路復(fù)用技術(shù) 。 一般復(fù)用是直接將多路信號(hào)編碼復(fù)用 ，而復(fù)接是將兩個(gè)或兩個(gè)以上低速數(shù)字流 (速率可以不等 )合并成單一的較高速率的數(shù)字流 ， 是多個(gè)復(fù)用信號(hào)再一次時(shí)分復(fù)用 。 多路復(fù)用技術(shù)是為了提高傳輸效率 ， 提高有效性 。多路復(fù)用的理論基礎(chǔ)是信號(hào)分割原理 。 信號(hào)分割的依據(jù)在于信號(hào)之間的差別 ， 這些差別可以是頻率 、 時(shí)間 、空間 、 碼型等參量 。 頻分復(fù)用 ( 頻分復(fù)用原理 模擬話音多路復(fù)用系統(tǒng) 頻分復(fù)用原理 頻分復(fù)用 (分割參量是頻率 ， 只要各路信號(hào)在頻率上互相不重疊 ， 就可實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用 。 頻分復(fù)用是一種按頻率來(lái)劃分信道的復(fù)用方式 ，它把整個(gè)物理媒介的傳輸頻帶 ， 按一定的頻率間隔劃分為若干較窄的頻帶 ， 每個(gè)窄帶構(gòu)成一個(gè)子信道 。 三路帶限調(diào)制信號(hào)的多路頻分復(fù)用原理圖如 圖 圖 頻分復(fù)用系統(tǒng) 制 0x3(t) x2(t) x1(t) x(t) xc(t) xc(t) x(t) + t) t) t) 0x3(t) x2(t) x1(t) 制 載波 解調(diào) 載波 調(diào)制 制 PF x(t) 模擬話音多路復(fù)用系統(tǒng) 圖 2路 圖中各路話音信號(hào)之間一般要有一定的保護(hù)帶 。 大部分情況下 ， 基帶信號(hào)頻帶寬度 (上保護(hù)帶 ， 常取 B=i=4 圖中畫(huà)出了 n=32路話音信號(hào)搬移到 600 圖 6調(diào)制604 608 612 724 728頻率 ( H z )系統(tǒng)頻帶寬度 時(shí)分復(fù)用 ( 時(shí)分復(fù)用原理 數(shù)字復(fù)接概念 準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接 ( 同步數(shù)字復(fù)接 (時(shí)分復(fù)用原理 1. 時(shí)分復(fù)用的基本工作原理 圖 理解抽樣定理 1) 抽樣速率 、 抽樣脈沖寬度和復(fù)用路數(shù)的關(guān)系 2) 系統(tǒng)帶寬與路數(shù)的關(guān)系 3) 時(shí)分復(fù)用信號(hào)仍然是基帶信號(hào) 2. 時(shí)分復(fù)用的 3. 時(shí)分復(fù)用 (頻分復(fù)用 (比較 1) 從復(fù)用的原理來(lái)看 2) 從設(shè)備復(fù)雜性來(lái)看 3) 從抗各路信號(hào)間干擾來(lái)看 4) 從需要的傳輸帶寬來(lái)看 圖 理解抽樣定理 x(t) xs(t) 0 Ts t 2b)抽樣示意波形 xs(t) 信道 理想低通 x(t) s(t) (a)抽樣傳輸 xs(t) 1. 0/32路基群幀結(jié)構(gòu) 在 一幀共有 32個(gè)時(shí)間間隔 ，稱為時(shí)隙 ， 每個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng) 1個(gè)抽樣值 ， 1個(gè)樣值編 8位碼 。 如 圖 2. 律 4路基群幀結(jié)構(gòu) 采用 律的 24路基群則用另一種幀結(jié)構(gòu) 。 圖 2路基群幀結(jié)構(gòu) 1 幀1 復(fù)幀 = 1 6 幀（ 2 m s ）1 2 5 s 32 個(gè)路時(shí)隙2 5 6 比特路時(shí)隙 3 . 9 特幀同步路 話路信令路話路話路 話路 話路偶幀奇幀幀同步碼保留給國(guó)際用( 目前固定為 1 )保留給國(guó)內(nèi)用( 目前固定為 1 )1111111111 1 1000 0 0000 1 1幀對(duì)告碼 碼位1 2 3 4 5 6 7 8b 8 比特路時(shí)隙 3 . 9 令碼同步： ； 失步： ； 幀失步對(duì)告數(shù)字復(fù)接概念 1. 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)的基本概念 圖 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)組成 2. 數(shù)字復(fù)接的方法 按各支路信號(hào)的交織長(zhǎng)度劃分 ， 數(shù)字復(fù)接的方法主要有按位復(fù)接 、 按字復(fù)接和按幀復(fù)接三種 。 如果按各支路信號(hào)時(shí)鐘間的關(guān)系角度分 ， 數(shù)字復(fù)接方法有同步 (時(shí)鐘 )復(fù)接 、 異步 (時(shí)鐘 )復(fù)接和準(zhǔn)同步 (時(shí)鐘 )復(fù)接三種 。 圖 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)組成 定 時(shí)同步定 時(shí)碼速調(diào)整復(fù)接碼速恢復(fù)分接低次群高 次 群分 接 器復(fù) 接 器低次群外 時(shí) 準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接 ( 原 北美和日本等國(guó)采用 4路系統(tǒng) ， 即以 s(也稱為 作為一次群 (基群 )的數(shù)字系列；歐洲和原蘇聯(lián) 、 中國(guó)等國(guó)家則采用 0/32路系統(tǒng) ， s (也稱為 作為一次群 (基群 )的數(shù)字復(fù)接系列 。 兩類數(shù)字復(fù)接系列如 表 從表中所列看出 24路系列中高次群和低次群之間沒(méi)有固定的整數(shù)比 ， 且北美和日本的高次群速率又有所不同 ， 而 30/32路系列中高次群和低次群之間都是四倍關(guān)系 。 表 同步數(shù)字復(fù)接系列 (地區(qū)北美日本歐洲中國(guó)一次群 ( 基 ) 二次群 三次群 四次群 五次群24 路1 . 5 4 4 M b p 1 . 5 4 4 M b p 2 . 0 4 8 M b p 4 = 9 6 路6 . 3 1 2 M b p 4 = 9 6 路6 . 3 1 2 M b p 4 = 1 2 0 路8 . 4 4 8 M b p 7 = 6 7 2 路4 4 . 7 3 6 M b p 5 = 4 8 0 路3 2 . 0 3 6 M b p 0 4 = 4 8 0 路3 4 . 3 6 8 M b p 2 6 = 4 0 3 2 路2 7 4 . 1 7 6 M p 0 3 = 1 4 4 0 路9 7 . 7 2 8 M b p 0 4 = 1 9 2 0 路1 3 9 . 2 6 M b p 4 0 4 = 5 7 6 0 路3 9 7 . 2 0 0 M b p 2 0 4 = 7 6 8 0 路5 6 4 . 9 9 2 M b p 同步數(shù)字復(fù)接 ( 1. 2. 3. 4. 圖 圖 碼分復(fù)用 ( 在碼分復(fù)用中 ， 發(fā)送端將發(fā)送的信號(hào)用互不相干 、互相正交 (準(zhǔn)正交 )的地址碼去調(diào)制 ， 接收端則利用碼型的正交性 ， 通過(guò)相應(yīng)地址碼從混合的信號(hào)中選出相應(yīng)的信號(hào) 。 由于收 、 發(fā)的地址碼可以選多種 ， 這樣就可以實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的復(fù)用 。 這種復(fù)用就叫碼分復(fù)用 。 波分復(fù)用 ( 波分復(fù)用是光纖通信中特有的一種復(fù)用方式 。 它通過(guò)在一根光纖中同時(shí)傳輸幾種不同波長(zhǎng)的光波信號(hào)以達(dá)到復(fù)用的目的 。 從本質(zhì)上講 ， 這是因?yàn)?使各路信號(hào)有不同的載