第1路第1次采样第2路第1次采样 的PCM编码 的PCM编码
8bit
1秒
8000
称为一"帧"
第n路第1次采样第1路第2次采样第2路第2次采样 的PCM编码 的PCM编码 的PCM编码
t
开始下一帧
第10章 信道复用和多址方式
§10.3.2 时分复用的带宽计算
设有8路PAM公用一个物理信道
t
任一路的采样间隔
第10章 信道复用和多址方式
§10.2.1 频分多路复用(FDM)
频率复用:是指多路信号在频率位置上分开， 但同时在一个信道内传输。因此，频率复 用信号在频谱上不会重叠，但在时间上是 重叠的。
原理框图
第10章 信道复用和多址方式
各路滤波器 的通频带互 不重叠
第10章 信道复用和多址方式
FDM合成后的频谱图（单边）
第10章 信道复用和多址方式
本章主要内容
第10章 信道复用和多址方式
§10.1 引言
什么是“复用”和复用技术的分类 “多址接入”及其与“复用”的关系
§10.2 频分复用和多级调制 §10.3 时分复用基本原理 §10.4 数字复接技术（数字信号的时分复用） §10.5 码分复用简介 §10.6 多址技术
第10章 信道复用和多址方式
三、多址技术及其的分类
多址：以卫星通信为例，多个地球站通过共同的 卫星同时建立各自的信道，从而实现各地球站通 信的一种方式。
分类： 频分多址（FDMA） 时分多址（TDMA） 码分多址（CDMA） 空分多址（SCDMA）
第10章 信道复用和多址方式
三路时分复用后总码率 为12 24 36 72(kbit/ s)
复合信号的带宽B 72kHz
最小理论带宽Bmin

BN

72k 2
36kHz
补充作业
第10章 信道复用和多址方式
对10路最高频率为4kHz的模拟信号分别进 行128个量化级PCM量化编码后,再对这10 路信号进行时分复用,求
(1)复用后的传信率
(2)复用后的信号带宽
(3)基带传输时的理论最小带宽
第10章 信道复用和多址方式
§10.4 数字复接技术
一、复接和分接的概念 二、复接的实现的基本原理 三、复接的方式分类 四、商用PCM(属于一种同步复接)简介
第10章 信道复用和多址方式
一、复接和分接的概念
1 0 1 1 0 1 0 1 第 (1 ) 路 P CM30/3 2基 群 第 (2 ) 路 P CM30/3 2基 群 第 (3 ) 路 P CM30/3 2基 群 第 (4 ) 路 P CM30/3 2基 群
(b) 二 次 群 (按 位 复 接 )
(c) 二 次 群 (按 字 复 接 )
两种复接方式示意图
四、“复用”和“多址”的关系
二者的技术本质是完全一样的 * 相同：通信 过程－信号的复合、传输、信号的
分离 当上页所述复用技术应用于“点到点”的通信方
式时，通常叫做“多路复用” 例如微波通信、电话数字中继（PCM一次群） 当复用技术应用于“点到多点”的通信方式时， 通常叫做“多址接入” 例如多个手机同时与基站进行的通信
按各路信号的时钟是否统一分为
同步复接 异步复接（基本已经淘汰） 准同步复接
第10章 信道复用和多址方式
1 按位复接。 复接器每次复接一个支路的一比特信号，
依次轮流复接各支路信号，这种复接就称 为逐位（逐比特）复接。
特点：按位复接简单易行，且对存储器容量 要求不高。 其缺点是对信号交换不利。
第10章 信道复用和多址方式
2按码字复接。复接器每次复接一个支 路的一个码字（8bit），依次复接各支 路的信号，这种复接就称为按码字复接。
特点：复接后码流保留了完整的码字结构， 有利于合成和处理。这种方法有利于数字电 话交换，但要求有较大的存储容量。
第10章 信道复用和多址方式
(a) 一 次 群
所以其每个采样编码为log2256=8(bit) 每一路的码率为fs×log2M(bit/s)
多路PCM复用后总码率Rb总为各路码率之和 复合PCM信号带宽为B=Rb总 对应最小理论带宽为Rb总/2
第10章 信道复用和多址方式
[例题]设有3路模拟信号，最高频率分别为 1kHz,2kHz,3kHz，每路都进行64量化级的PCM编 码，求3路PCM复用后的信号带宽和理论最小带宽
第10章 信道复用和多址方式
复接条件：被复接的各支路数字信号彼此之 间必须同步并与复接器的定时信号同步方 可复接。
根据此条件划分的复接可分为 同步复接、异源（准同步）复接、异步复接 三种。
第10章 信道复用和多址方式
三、复接的方式分类
按各路信号交织的情况分为
位复接 字复接 帧复接
第10章 信道复用和多址方式
§10.2.2 多级调制
多级调制
对同一基带信号进行2次或更多次的调制
复合调制
属于多级调制的一种特殊情况 每次调制的种类不同（如第一级调制采用调幅，
第二级调制采用调频）
2级调制的框图
第10章 信道复用和多址方式
第10章 信道复用和多址方式
合并后的复用信号可直接通过信道传输，也可以 经过再次调制后进行传输。
频分复用的缺点:是设备复杂；若信道存在 非线性时，会产生路间干扰。
第10章 信道复用和多址方式
§10.3 时分复用基本原理和带宽计算
§10.3.1 时分复用（TDM）基本原理
基本原理：各路信号分时轮流使用同一物理信道（类 比例如：不同的班级在同一教室、不同时间上课）
时域上：互不重叠，相互隔离 频域上：频谱重叠 信号种类：一般属于基带信号（可采用奈奎斯特定

BN

nfs 2
(Hz)
第10章 信道复用和多址方式
[例题]设有10路模拟信号,每路最高频率均为 20kHz,对每路信号进行PAM采样后再时分复 用,求复用后的复合信号带宽和理论最小带宽
解： 每路信号的最高频率 fm 20kHz
每路信号的采样频率 fs 2 fm 40kHz
第10章 信道复用和多址方式
§10.1 引言
一、什么是“复用”
在“点到点”(Point-to-Point)通信方式中，在同 一信道上，传输多路信号的复合信号，并且能在 接收端正确将各路信号分离，从而实现多路信号 公用一个信道的技术。
二、复用技术的分类
频分复用（Frequency Division Multiplex） 时分复用（TDM） 码分复用（CDM） 其他复用（如空分复用、波分复用等、OFDM…）
将2路或2路以上的数字信号，合并成1路高 速数字信号的过程
可以类比为向一列准时的火车上装货的过程
本质还是一种时分复用 分接是复接的逆过程
相当于从火车上卸货
第10章 信道复用和多址方式
二、复接的实现的基本原理
数字复接系统主要由数字复接器和分接器组成。
复接器是把两个或两个以上的支路（低次群）按 时分复用方式合并成一个单一的高次群
第10章 信道复用和多址方式
* 不同：
信道复用 多址方式
信号来源 话路 站址

网络资源分配 固定 动态
第10章 信道复用和多址方式
§10.2 频分复用和多级调制
理论基础：调制定理（也是付立叶变换的 一个性质）
频域特点：各路信号在频域互相隔离 时域特点：各路信号在时域上相互叠加 信号种类：属于频带信号 接收端分离方法：滤波器
真和多次谐波，引起路间干扰，因此FDM对信道 的非线性失真要求很高。而TDM系统的非线性失 真要求可降低。
第10章 信道复用和多址方式
PA M 时 分 复 用 原 理 示 意 图
时隙
第10章 信道复用和多址方式
1 23 N
...
...
2 1
N1 2
*
...
...
帧
Ts
2 Ts
t
* 帧：各个消息构成的单一抽样的一组脉冲Ts
设这是8路语音的PAM 则每一路的采样间隔为 1 秒
8000
则每一个采样时间宽度 1 秒
64000
B 1 64kHz

第10章 信道复用和多址方式
PAM时分复用的带宽计算
推广到n路PAM的时分复用情况
则每一个采样时间宽度 1 秒
fsn
B

1


nfs
(Hz)
若采用理想基带系统Bmin
各个广播电台在这些子信道上同时进行信号传 输而互不干扰，这就是一个由频率进行划分的 多路复用技术的具体例子。
第10章 信道复用和多址方式
频分复用系统的最大优点:是信道利用率高， 容许复用的路数多，同时分路也很方便， 它是目前模拟通信系统中采用的最主要的 一种复用方式，例如，无线电广播、电视 广播、有线和微波通信都广泛采用频分复 用方法。
解： 第一路路信号的最高频 率 fm1 1kHz
第一路信号的采样频率 fs1 2 fm1 2kHz
每次采样都编为 log2 64 6(bit)
第一路的码率为 6 2 12(kbit/ s) 同理可求出第二路码率 为24(kbit/ s) 第三路码率为 36(kbit/ s)
示例
第10章 信道复用和多址方式
中波广播频率的带宽是从535 kHz到1605 kHz。
这个通信信道上又按照不同的频率划分成为若 干个子信道，每个子信道的带宽是9 kHz，每 个子信道供给广播电台的一个频道使用。
例如天津广播电台交通频道的中心频率是567 kHz，生活频道的中心频率是1386 kHz。