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传输技术 31 ? 数字传输技术?? 第三章数字多路复用技术讲义 1? 第三章数字多路复用技术 多路复用的概念为了提高信道利用率,在传输过程中都采用复用方式即多个信号在一条信道上传输。一般有频分多路复用(FDM) 、时分多路复用(TDM) 和码分复用( CDM )等多种方法。频分复用是通过对信号进行处理使它们占据频率域中不同的频段,而在时间上共用整个时间坐标。时分多路复用是各路占用信道的- 90-? 数字传输技术?? 第三章数字多路复用技术讲义 1? 时刻各不相同, 但因各样值都有无限宽的频谱, 所以它们同时占据全部频域。而码分复用以不同、互成正交的码序列来区分用户,这种扩频技术一般用于移动通信中的码分多址技术( CDMA )。 给出了在一三维空间中时分多路和频分多路的原理示意图。三维变量时间、频率和幅度, 代表了一实际的空间信道, 多路频带受限信源信号如何进入信道传输就决定了信号的复用方法。 TDM 的特点是: 可以把时间离散样值数字化, 数字传输的抗干扰能力, 远距离传输、高速复用和终端处理多是模拟通信无法比拟的。但是, 由于实际信道, 无论是有线还是无线信道, 都是模拟信道, 而且带宽也相对有限, 为了充分利用信道资源, 得到最佳的传输效果, 各种技术的综合运用是现代传输技术的特点。然而, 现代通信网的传输是建立在大容量、宽带化、数字化、个人化的基础上的综合数字通信网。数字信号的复用、组帧、高速复接是通信传输的基本技术、 TDM 技术是各种通信传输系统的公共技术。 多路复用的概念为了提高信道利用率, 在传输过程中都采用复用方式即多个信号在一条信道上传输。频分多路复用(FDM) 、时分多路复用(TDM) 和码分复用( CDM )等多种方法。 双工技术在有线数字传输系统中, 双向通信的两个传输信号通常在不同的信道(如光缆等)中, 这种通信方式称为四线制。无论是模拟还是数字信号都可以实现双工通信。当光纤和数字信号向用户终端延伸, 要在模拟的金属用户环路上实现双向的数字通信或在一条宽频带的光缆上实现多用户的数字接入,尤其是无线通信( GSM 、 CDMA )的发展,双工技术变成通信中最常见的应用技术之一。- 91-? 数字传输技术?? 第三章数字多路复用技术讲义 1? 应用双绞线实现二线全双工通信的方法见图 。 1 、二线/ 四线概念 二线数字双工传输所谓二线数字双工传输, 是指在二线用户环路上实现收、发双向数字传输,这是一种信道收发复用技术。最常用的有两种方法:频分双工和时分双工。频分双工是把信道的使用频带分为高、低两部分,收、发双向传输信号分别占用一部分; 时分双工是把信道的使用时间分为若干个收、发周期, 在每个收发周期内又分为收、- 92- ? 数字传输技术?? 第三章数字多路复用技术讲义 1? 发两个时隙,收、发双向传输信号在每个收、发周期内分别轮流占用一个时隙。二线用户环路上实现数字双工传输的常用方法有两种: 一种是基于时分( TDM )双工原理的时间压缩法; 一种是传统模拟二线原理和数字信号处理技术为基础的回波抵消法。 1 、时间压缩法时间压缩( TC )法又称乒乓法。这就可以求出容许的最大传输延时: T? Tr 原脉宽 Tc 发送脉宽 Td 传输延时 TdMAX 允许的最大传输延时 Tg 延时余量 Tdmax?Td?Tg/2 () 当传输线缆确定之后, 单位距离上的延时时间 K 也就确定了, 则传输延时与传输距离 L 的关系为: Td?KL () 鉴于在一个重复周期内, 连续数字信号的全部码元要以突发形式全部传给收端,则存在如下关系式: 1Tr?Tc (. 1) 2foTc? () fLTr f01KL?Tg/2 () ??fL2Tr 从而求得 TDM 方案的基本关系式为: 例如,均匀码流速率 f0= 64kbit /s ,采样周期 Tr= 125us ,线路突发传码速率 fl=256kbit/s ,电缆每公里延时时间 K= 5us/km ,延时余量 Tg= ,则求得传输距离为 L= 4km ,当不留延时余量 Tg=0 ,则求得最大传输距离 Lmax= 。在0. 5mm 线径的铜线上,其传输距离可以达到 4~ 5km 。 2 .回波抵消法回波抵消法允许收发双方同时把发送信号送到二线用户环路上, 这样线路上将同时存在收发两端的发送信号。- 93-? 数字传输技术?? 第三章数字多路复用技术讲义 1? 接收端根据信道的传输特性和本端的发送信号特性, 自动估算出接收信号中包含的本端发送信号分量, 并将其从接收信号中减去, 即得到对端发来的信号。 y(k)??hx(k?i) () *