成電考研831通信原理

10.1頻分復用(FDM)

10.2時分復用(TDM)

10.3數(shù)字復接技術

10.4SDH復用原理第10章復用和數(shù)字復接技術

10.1頻分復用(FDM)10.1.1頻分復用原理所謂頻分復用(FrequencydivisionMultiplexing-FDM)是指按照頻率的不同來復用多路信號的方法。在頻分復用中，信道的帶寬被分成若干個相互不重疊的頻段，每路信號占用其中一個頻段，因而在接收端可以采用適當?shù)膸V波器將多路信號分開，從而恢復出所需要的信號。頻分復用系統(tǒng)組成原理圖

圖10–2復用信號的頻譜結構示意圖10.1.2模擬電話多路復用系統(tǒng)目前，多路載波電話系統(tǒng)是按照CCITT建議，采用單邊帶調(diào)制頻分復用方式。北美多路載波電話系統(tǒng)的典型組成如圖10-3所示。圖10-3(a)是其分層結構，由12路電話復用為一個基群(BasicGroup)；5個基群復用為一個超群(SuperGroup)，共60路電話；由10個超群復用為一個主群(MasterGroup)，共600路電話。如果需要傳輸更多路電話，可以將多個主群進行復用，組成超主群。每路電話信號的頻帶限制在300～3400Hz，為了在各路已調(diào)信號間留有保護間隔，每路電話信號取4000Hz作為標準帶寬。圖10–3北美多路載波電話系統(tǒng)的典型組成圖10–4主群頻譜配置圖立體聲廣播信號頻譜結構10.1.3調(diào)頻立體聲廣播(FMStereoBroadcasting)

圖10-6調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)發(fā)送與接收原理圖

(a)發(fā)送端;(b)接收端10.2.1時分復用原理

10.2時分復用(TDM)兩個基帶信號時分復用原理圖10–8三路模擬信號的TDM-PCM系統(tǒng)原理圖

在時分復用系統(tǒng)中，除了采用PCM方式編碼外，還可以采用增量調(diào)制方式編碼，從而構成TDM-ΔM系統(tǒng)。與FDM方式相比，TDM方式主要有以下兩個突出優(yōu)點：(1)多路信號的復接和分路都是采用數(shù)字處理方式實現(xiàn)的，通用性和一致性好，比FDM的模擬濾波器分路簡單、可靠。(2)信道的非線性會在FDM系統(tǒng)中產(chǎn)生交調(diào)失真和高次諧波，引起路間串話，因此，要求信道的線性特性要好,而TDM系統(tǒng)對信道的非線性失真要求可降低。10.2.2PCM基群幀結構國際上推薦的PCM基群:PCM30/32路(A律壓擴特性)制式PCM24路(μ律壓擴特性)制式。規(guī)定，國際通信時，以A律壓擴特性為標準。我國也規(guī)定采用PCM30/32路制式。

PCM30/32路制式基群幀共由32路組成，其中30路用來傳輸用戶話語，2路用作勤務。每路話音信號抽樣速率fs=8000Hz，故對應的每幀時間間隔為125μs。一幀共有32個時間間隔，稱為時隙。圖10-9PCM30/32路制式基群幀結構

其中，TS1至TS15和TS17至TS31這30個路時隙用來傳送30路電話信號的8位編碼碼組，TS0分配給幀同步，TS16專用于傳送話路信令。每個路時隙包含8位碼，一幀共包含256個比特。信息傳輸速率為fb=8000［(30+2)×8］=2.048Mb/s每比特時間寬度為每路時隙時間寬度為 τl=8τb≈3.91μs

10.2.3PCM高次群我國和歐洲各國采用以PCM30/32路制式為基礎的高次群復合方式，北美和日本采用以PCM24路制式為基礎的高次群復合方式。北美采用的數(shù)字TDM的一種等級結構如圖10-11所示。每路PCM數(shù)字話速率為64kb/s，表示為DS-0。由24路PCM數(shù)字話復接為一個基群(或稱一次群)，表示為DS-1，一次群包括24路用戶數(shù)字話，傳輸速率為1.544Mb/s。圖10-11北美采用的數(shù)字TDM等級結構表10–1北美數(shù)字TDM標準一覽表標號比特速率(Mb/s)PCM話路數(shù)傳輸媒質(zhì)DS-00.0641對稱電纜DS-11.54424對稱電纜DS-1c3.12548對稱電纜DS-26.31296對稱電纜,光纖DS-344.736672同軸電纜，無線，光纖DS-3c90.2541344無線，光纖DS-4E139.2642016無線，光纖，同軸電纜DS-4274.164032同軸電纜，光纖DS-432432.006048光纖DS-5560.1608064同軸電纜，光纖ITU-T(CCITT)建議的數(shù)字TDM等級結構10.3.1數(shù)字復接原理數(shù)字復接實質(zhì)上是對數(shù)字信號的時分多路復用。

數(shù)字復接設備由數(shù)字復接器和數(shù)字分接器組成。數(shù)字復接器將若干個低等級的支路信號按時分復用的方式合并為一個高等級的合路信號。

數(shù)字分接器將一個高等級的合路信號分解為原來的低等級支路信號。10.3數(shù)字復接技術在數(shù)字復接中，如果復接器輸入端的各支路信號與本機定時信號是同步的，則稱為同步復接器；如果不是同步的，則稱為異步復接器。

如果輸入各支路數(shù)字信號與本機定時信號標稱速率相同，但實際上有一個很小的容差，這種復接器稱為準同步復接器。圖10-13數(shù)字復接系統(tǒng)組成原理碼速調(diào)整單元:完成對輸入各支路信號的速率和相位進行必要的調(diào)整，形成與本機定時信號完全同步的數(shù)字信號，使輸入到復接單元的各支路信號是同步的。定時單元受內(nèi)部時鐘或外部時鐘