吳冬梅-時(shí)分復(fù)用

1、復(fù)用，即在同一條物理線路上傳送多路話音信號(hào)。復(fù)用，即在同一條物理線路上傳送多路話音信號(hào)。 頻分多路復(fù)用（頻分多路復(fù)用（FDMFDM） 時(shí)分多路復(fù)用（時(shí)分多路復(fù)用（TDMTDM） 碼分多路復(fù)用（碼分多路復(fù)用（CDMCDM） 復(fù)用 模擬信號(hào)的頻分多路復(fù)用模擬信號(hào)的頻分多路復(fù)用 調(diào)制器 解調(diào)器 混 合 器 分 路 器 話路1 話路1 話路2 話路2 話路N 話路N f 1 f 2 f N f N f 2 f 1 調(diào)制載頻 解調(diào)同步載頻 圖圖 長(zhǎng)途載波線路上的頻分多路復(fù)用原理示意圖長(zhǎng)途載波線路上的頻分多路復(fù)用原理示意圖 9.8 時(shí)分復(fù)用和復(fù)接 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -定義定義 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概

2、 念 欲傳輸?shù)亩嗦沸盘?hào)分配以固定的傳輸時(shí)隙（時(shí)間），欲傳輸?shù)亩嗦沸盘?hào)分配以固定的傳輸時(shí)隙（時(shí)間）， 以統(tǒng)一的時(shí)間間隔依次循環(huán)進(jìn)行斷續(xù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)多路以統(tǒng)一的時(shí)間間隔依次循環(huán)進(jìn)行斷續(xù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)多路 復(fù)用的技術(shù)。復(fù)用的技術(shù)。 實(shí)現(xiàn)？實(shí)現(xiàn)？ t1t2t3t4 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -原理原理 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 Ts Ts 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -原理原理 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 要求：要求：收、發(fā)兩端開關(guān)收、發(fā)兩端開關(guān)K1 、K2 完全同步。完全同步。 保證開關(guān)保證開關(guān)K1 、K2 旋轉(zhuǎn)一圈的頻率（即抽樣頻率）旋轉(zhuǎn)一圈的頻率（即抽樣頻率） 滿足抽樣定理，既可實(shí)現(xiàn)收發(fā)一致。滿足

3、抽樣定理，既可實(shí)現(xiàn)收發(fā)一致。 2 1 3 K2 1 3 2 K1 信道信道 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- - 原理原理 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 第二路抽樣脈沖第二路抽樣脈沖 第三路抽樣脈沖第三路抽樣脈沖 第第n路抽樣脈沖路抽樣脈沖 n路時(shí)分復(fù)用路時(shí)分復(fù)用 路時(shí)隙路時(shí)隙 第一路抽樣脈沖第一路抽樣脈沖 一幀一幀一幀一幀 一幀一幀一幀一幀 利用各信號(hào)的抽樣值在時(shí)間上不相互重疊利用各信號(hào)的抽樣值在時(shí)間上不相互重疊, 來達(dá)到在同一來達(dá)到在同一 信道中傳輸多路信號(hào)的一種方法。信道中傳輸多路信號(hào)的一種方法。 123n123n 123n123n 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- - 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念

4、2 1 3 量化量化 編碼編碼 譯碼譯碼 K2 1 3 2 量化量化 編碼編碼 譯碼譯碼 K1 信道信道 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 幀（幀（Frame）：）：一個(gè)一個(gè)抽樣周期抽樣周期得到的多路信號(hào)抽樣值。得到的多路信號(hào)抽樣值。 路時(shí)隙：路時(shí)隙：合路的合路的PAM信號(hào)每個(gè)樣值所允許的時(shí)間間隔信號(hào)每個(gè)樣值所允許的時(shí)間間隔 位時(shí)隙：位時(shí)隙：編碼編碼 碼元脈寬（占用時(shí)間）碼元脈寬（占用時(shí)間） 數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式 和和時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)間長(zhǎng)度 是一樣的。是一樣的。 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 幀周期（幀周期（Frame）：）

5、： 路時(shí)隙：路時(shí)隙： 位時(shí)隙：位時(shí)隙： fs， n路復(fù)用，路復(fù)用，N位編碼位編碼 Ts=1/fs Tts=Ts/n Tb=Tts/NTb=Tts/(n*N) 幀長(zhǎng)度：幀長(zhǎng)度： n*N 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 幀（幀（Frame）：）： 路時(shí)隙：路時(shí)隙： 位時(shí)隙：位時(shí)隙： fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） Ts=1/fs Tc=Ts/n Tb=Tc/N Tb=Ts/(n*N) =125us =3.09625us =488.3 ns E1基群基群 幀長(zhǎng)度：幀長(zhǎng)度： n*N =8*32=256 bit 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基

6、本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 位時(shí)隙：位時(shí)隙： fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） Tb=Ts/(n*N) =0.4883us RB=1/Tb 碼元速率：碼元速率： =2.048 M Baud Rb=RB=2.048 M b/s 信息速率：信息速率： E1基群基群 RB= n*N *fs Tb 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） RB=1/Tb 一路一路PCM： Rb=RB 信息速率：信息速率： Tb=Ts/(n*N) Rb=n*N*fs Rb=N*fs=6

7、4K 碼元速率：碼元速率： 復(fù)用后：復(fù)用后： 復(fù)用帶來復(fù)用帶來 了什么了什么? =2.048 M b/s 時(shí)分復(fù)用信號(hào)的時(shí)分復(fù)用信號(hào)的信息速率的提高，帶寬增加。信息速率的提高，帶寬增加。 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 fs=8000Hz， n=32，PCM編碼（編碼（N=8） 一路一路PCM： B=RB B=RB=64K 復(fù)用后：復(fù)用后：=2.048 M 基帶信號(hào)基帶信號(hào)： B=4K 模擬信號(hào)模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) （低速）（低速） 復(fù)用信號(hào)復(fù)用信號(hào) （高速）（高速） 變換變換 復(fù)用復(fù)用 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1 時(shí)分復(fù)用

8、基本概 念 模擬信號(hào)模擬信號(hào) (4K) 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) （64K） 復(fù)用信號(hào)復(fù)用信號(hào) （2.048M） 變換變換 復(fù)用復(fù)用 語(yǔ)音信號(hào)語(yǔ)音信號(hào)貨物貨物，光信號(hào)光信號(hào)貨車，貨車， 光纖光纖公路，公路， 復(fù)用復(fù)用貨箱，貨箱， PCM？裝卸車間裝卸車間 10Gb/s 額定載重量額定載重量 貨物貨物 貨箱貨箱 復(fù)接復(fù)接 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 模擬信號(hào)模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) （低速）（低速） 一次群一次群 （2.048M） 變換變換 30路路 復(fù)用復(fù)用 二次群二次群 （8.448M） 4個(gè)個(gè) 一次群一次群 4個(gè)個(gè) 二次群二次群 三次群三次群 （34.368M） 第 一 級(jí) 復(fù) 用 1 30

9、 第 二 級(jí) 復(fù) 用 2.048 Mb / s 1 4 第 三 級(jí) 復(fù) 用 1 4 第 四 級(jí) 復(fù) 用 1 4 第 五 級(jí) 復(fù) 用 1 4 64 kb / s 8.448 Mb / s34.368 Mb / s139.264 Mb / s565.148 Mb / s 低次群合并為高次群的過程低次群合并為高次群的過程。 分接分接 高次群分解為低次群的過程高次群分解為低次群的過程。 復(fù)接和分接復(fù)接和分接 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 一次一次 PCMPCM 多多 路路 復(fù)復(fù) 用用 二次二次PCMPCM 多多 路路 復(fù)復(fù) 用用 復(fù)用復(fù)用 一次一次 PCMPCM 多多 路路 復(fù)復(fù) 用用 二次二次PC

10、MPCM 多多 路路 復(fù)復(fù) 用用 解復(fù)解復(fù) 64 kb/s 2.048 Mb/s 8.448 Mb/s 2.048 Mb/s 64 kb/s 1 30 1 30 256kb/s 256kb/s 用于群同步控制 輔加信息 圖圖9 9 基群基群PCM信號(hào)二次復(fù)用為信號(hào)二次復(fù)用為PCMPCM二次群信號(hào)原理二次群信號(hào)原理 128kb/s 128kb/s 復(fù)用和復(fù)接復(fù)用和復(fù)接- -標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 n關(guān)于復(fù)用和復(fù)接， ITU對(duì)于TDM多路電話通 信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，制定了兩種建議： 準(zhǔn)同步數(shù)字體系準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH) 同步數(shù)字體系同步數(shù)字體系(SDH) 與FDM方式相比： (1) (

11、1) 多路信號(hào)的復(fù)接和分路都是采用數(shù)字處理方式實(shí)現(xiàn)的，多路信號(hào)的復(fù)接和分路都是采用數(shù)字處理方式實(shí)現(xiàn)的， 通用性和一致性好，比通用性和一致性好，比FDMFDM的模擬濾波器分路簡(jiǎn)單、可靠。的模擬濾波器分路簡(jiǎn)單、可靠。 (2) (2) 信道的非線性會(huì)在信道的非線性會(huì)在FDMFDM系統(tǒng)中產(chǎn)生交調(diào)失真和高次諧系統(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波，引起路間串話，因此，要求信道的線性特性要好, , 而而 TDMTDM系統(tǒng)對(duì)信道的非線性失真要求可降低。系統(tǒng)對(duì)信道的非線性失真要求可降低。 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 要插入冗余比特，進(jìn)行幀同步。要插入冗余比特，進(jìn)行幀同步。 要求產(chǎn)生準(zhǔn)確的位、幀定時(shí)。要求產(chǎn)生準(zhǔn)確的位、幀定時(shí)。 時(shí)鐘相位抖動(dòng)，收發(fā)時(shí)鐘不同產(chǎn)生碼滑動(dòng)，碼率時(shí)鐘相位抖動(dòng)，收發(fā)時(shí)鐘不同產(chǎn)生碼滑動(dòng)，碼率 調(diào)整產(chǎn)生時(shí)鐘抖動(dòng)調(diào)整產(chǎn)生時(shí)鐘抖動(dòng) 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -缺點(diǎn)缺點(diǎn) 9.8.1 時(shí)分復(fù)用基本概 念 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用- -基本概念基本概念 9.8.1