西安电子科技大学：《通信原理》课程教学资源（课件讲稿）第10章 复用和数字复接技术

第10章复用和数字复接技术 10.1频分复用(FD① 10.2时分复用TD0 10.3数字复接技术 10.4SDH复用原理 返回主目录

10.1 频分复用(FDM) 10.2 时分复用(TDM) 10.3 数字复接技术 10.4 SDH复用原理 第10章 复用和数字复接技术 返回主目录

第10章复用和数字复接技术 10.1频分复用(FDM) 10.1.1频分复用原理 所谓频分复用(Frequency拟division Multiplexing-FDM)是 指按照频率的不同来复用多路信号的方法。在频分复用中， 信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每路信号占用 其中一个频段，因而在接收端可以采用适当的带通滤波器将 多路信号分开，从而恢复出所需要的信号

第 10 章 复用和数字复接技术 10.1频分复用(FDM) 10.1.1频分复用原理 所谓频分复用(Frequencydivision Multiplexing-FDM)是 指按照频率的不同来复用多路信号的方法。在频分复用中， 信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每路信号占用 其中一个频段，因而在接收端可以采用适当的带通滤波器将 多路信号分开，从而恢复出所需要的信号

潲息 信及 输出 LPF 调制器 BPF 解调器 LPF CH, BPF CH 湖制器 BPF 解调器 道 调制器 B卉 调出 f 发送端 接收端 图10-1频分复用系统组成原理图

图 10 – 1 频分复用系统组成原理图

频分复用系统组成原理图如图10-1所示。图中，各路基 带信号首先通过低通滤波器(LP℉)限制基带信号的带宽，避免 它们的频谱出现相互混叠。然后，各路信号分别对各自的载 波进行调制、合成后送入信道传输。在接收端，分别采用不 同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调后恢复 出基带信号。 频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率 fcl,fc2,,fcn,并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护 间隔。若基带信号是模拟信号，则调制方式可以是DSB-SC、 AM、SSB、VSB或FM等，其中SSB方式频带利用率最高。若 基带信号是数字信号，则调制方式可以是ASK、FSK、PSK等 各种数字调制。复用信号的频谱结构示意图如图10-2所示

频分复用系统组成原理图如图 10 - 1 所示。图中，各路基 带信号首先通过低通滤波器(LPF)限制基带信号的带宽，避免 它们的频谱出现相互混叠。然后，各路信号分别对各自的载 波进行调制、合成后送入信道传输。在接收端，分别采用不 同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调后恢复 出基带信号。 频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率 fc1, fc2, …, fcn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护 间隔。若基带信号是模拟信号，则调制方式可以是DSB-SC、 AM、SSB、VSB或FM等，其中SSB方式频带利用率最高。若 基带信号是数字信号，则调制方式可以是ASK、FSK、PSK等 各种数字调制。复用信号的频谱结构示意图如图10 - 2所示

0 02 图10-2复用信号的频谱结构示意图

图 10 – 2 复用信号的频谱结构示意图 O ω1 ω2 ω3 ωn ω

10.1.2模拟电话多路复用系统 目前，多路载波电话系统是按照CCTT建议，采用单边 带调制频分复用方式。北美多路载波电话系统的典型组成 如图10-3所示。图10-3(a)是其分层结构，由12路电话复 用为一个基群(Basic Group);5个基群复用为一个超群(Super Group),共60路电话；由I0个超群复用为一个主群Master Group),共600路电话。如果需要传输更多路电话，可以将 多个主群进行复用，组成超主群。每路电话信号的频带限 制在300~3400Hz,为了在各路己调信号间留有保护间隔， 每路电话信号取4000Hz作为标准带宽

10.1.2模拟电话多路复用系统 目前，多路载波电话系统是按照CCITT建议，采用单边 带调制频分复用方式。北美多路载波电话系统的典型组成 如图 10 - 3 所示。图 10 - 3(a)是其分层结构，由12路电话复 用为一个基群(Basic Group)；5个基群复用为一个超群(Super Group)，共60路电话；由 10 个超群复用为一个主群(Master Group)，共600路电话。如果需要传输更多路电话， 可以将 多个主群进行复用，组成超主群。每路电话信号的频带限 制在 300～3400Hz，为了在各路已调信号间留有保护间隔， 每路电话信号取4000 Hz作为标准带宽

Voice Channel Basic First- level Group MUX Second- Super Master Group MUX (a) (b) Basic Group A(LSB) Basic Group B(USB) 12111098 5-4321 12 78910.1112 60 kHz 180kz 148 kHz 196Hz 48 kHz- 入 (c) Super Group I(LSB) Super Group 2(USB) 12112112112112 192112 12 312k 552k 60k业 300kz (d) 图10-3北美多路载波电话系统的典型组成

图 10 – 3 北美多路载波电话系统的典型组成 First￾level MUX 1 2 12 … Second￾level MUX 1 2 5 … Third￾level MUX 1 2 10 … Basic Group Super Group Master Group (a) 0 4 kHz f (b) 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 60 kHz 180 kHz 48 kHz Basic Group A(LSB) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 148 kHz 196 kHz Basic Group B(USB) (c) 12 1 12 1 12 1 12 1 12 1 5 4 3 2 1 Super Group 1(LSB) 312 kHz 552 kHz 1 12 1 12 1 12 1 12 1 12 1 2 3 4 5 Super Group 2(USB) 60 kHz 300 kHz (d ) Voice Channel

个基群(Basic Group)由l2路电话复用组成，其频谱配 置如图10·3(c)所示。每路电话占4kHz带宽，采用单边带下 边带调制(LSB),12路电话共48kHz带宽，频带范围为60~ 108kHz。或采用单边带上边带调制(USB),频带范围为 148~196kHz。 一个基本超群(Basic Supergroup)由5个基群复用组成，共 60路电话，其频谱配置如图10-3(d所示。5个基群采用单边 带下边带合成，频率范围为312~552kHz,共240kHz带宽。 或采用单边带上边带合成，频率范围为60~300kHz。 一个基本主群(Basic Mastergroup)由l0个超群复用组成， 共600路电话。主群频率配置方式共有两种标准：L600和 U600,其频谱配置如图10-4所示。L600的频率范围为 60~2788kHz,U600的频率范围为564~3084kHz

一个基群(Basic Group)由12路电话复用组成， 其频谱配 置如图 10 - 3(c)所示。每路电话占4kHz带宽，采用单边带下 边带调制(LSB)，12路电话共48kHz带宽，频带范围为 60～ 108 kHz。或采用单边带上边带调制(USB)，频带范围为 148 ～196 kHz。 一个基本超群(Basic Supergroup)由5个基群复用组成，共 60路电话，其频谱配置如图10 - 3(d)所示。5个基群采用单边 带下边带合成，频率范围为312～552kHz，共240kHz带宽。 或采用单边带上边带合成，频率范围为60～300kHz。 一个基本主群(Basic Mastergroup)由10个超群复用组成， 共600路电话。主群频率配置方式共有两种标准：L600和 U600，其频谱配置如图 10 - 4 所示。L600的频率范围为 60~2788kHz，U600的频率范围为564~3084kHz

Mastergroup L600 葛 青 (a) Mastergroup U600 g (b) 图10-4主群频谱配置图

图 10 – 4 主群频谱配置图 60 564 60 300 312 552 1052 1300 1548 1796 2044 2172 2788 804 812 1060 1308 1556 1804 2412 2548 Mastergroup L600 (a) 564 804 1052 1300 1548 1796 2044 2340 2588 2836 3084 564 812 1060 1308 1556 1804 2100 2348 2596 2844 Mastergroup U600 (b)

l0.1.3调频立体声广播(FM Stereo Broadcasting) 调频立体声广播系统占用频段为88~108MHz,采用FDM方式。 在调频之前，首先采用抑制载波双边带调制将左右两个声道 信号之差(L-R)与左右两个声道信号之和(L+R)实行频分复用。 立体声广播信号频谱结构如图10-5所示。图中，0~15kHz用 于传送(L+R)信号，23~53kHz用于传送(L-R)信号，59~75 kHz用作辅助通道。在19kHz处发送一个单频信号，用于接收 端提取相干载波和立体声指示。调频立体声广播系统发送与 接收原理图如图10-6所示

10.1.3调频立体声广播(FM Stereo Broadcasting) 调频立体声广播系统占用频段为88~108 MHz，采用FDM方式。 在调频之前，首先采用抑制载波双边带调制将左右两个声道 信号之差(L-R)与左右两个声道信号之和(L+R)实行频分复用。 立体声广播信号频谱结构如图 10 - 5所示。 图中，0~15 kHz用 于传送(L+R)信号，23~53 kHz用于传送(L-R)信号， 59~75 kHz用作辅助通道。在19 kHz处发送一个单频信号，用于接收 端提取相干载波和立体声指示。调频立体声广播系统发送与 接收原理图如图 10 -6 所示