通信原理时分复用共39页
通信原理 (完整)精选全文
数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时，常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类
时分复用原理
时分复用原理时分复用原理是一种在通信领域广泛应用的技术，它能够有效地提高通信信道的利用率，实现多个用户之间的数据传输。
时分复用原理的核心思想是将时间分割成若干个时隙，不同用户在不同的时隙中进行数据传输，从而实现多用户共享同一个信道的通信。
本文将详细介绍时分复用原理的基本概念、工作原理和应用场景。
时分复用原理的基本概念。
时分复用原理是一种多路复用技术，它将通信信道分割成若干个时隙，每个时隙用于不同用户的数据传输。
在时分复用系统中，不同用户之间通过时分复用器按照预定的时隙顺序进行数据传输，从而实现多用户共享同一个信道的通信。
时分复用原理可以分为同步时分复用和异步时分复用两种方式，它们分别适用于不同的通信场景和要求。
时分复用原理的工作原理。
时分复用原理的工作原理主要包括时分复用器、时分复用信号和时分复用解复用器三个部分。
时分复用器负责将不同用户的数据按照预定的时隙顺序组合成时分复用信号，然后通过通信信道进行传输。
时分复用解复用器则负责接收时分复用信号，并将其中的不同用户数据按照时隙顺序解复用出来，交付给相应的用户设备。
通过时分复用原理，不同用户之间可以在同一通信信道上进行数据传输，从而提高了通信信道的利用率。
时分复用原理的应用场景。
时分复用原理在通信领域有着广泛的应用场景，其中最典型的应用就是在移动通信系统中。
在移动通信系统中，由于用户数量庞大且通信需求多样化，时分复用原理能够有效地提高通信信道的利用率，实现多用户之间的数据传输。
此外，时分复用原理还可以应用于有线通信系统、卫星通信系统等多种通信场景中，为不同用户提供高效可靠的通信服务。
总结。
时分复用原理作为一种重要的多路复用技术，在通信领域有着广泛的应用前景。
通过将通信信道分割成若干个时隙，不同用户可以在不同的时隙中进行数据传输，从而实现多用户共享同一个信道的通信。
时分复用原理不仅能够提高通信信道的利用率，还能够满足不同用户的通信需求，为通信系统的发展和应用提供了重要的技术支持。
通信原理课件第八章 时分复用(一)
基带信号 m1(t)
m2(t)
信道
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m1 ′(t ) m２′(t )
mn -1 (t ) mn(t)
发送端
接收端
低通滤波器 n－1 低通滤波器 n
mn -1 ′(t ) mn ′(t )
图 6-4 时分复用系统示意图
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
8
1路 2路 3路 4路
同步时分复用原理
4 32 1
D CB A d cb a
cC3 bB2 aA1
帧3
帧2
帧1
2
1
B
A
b
a
异步时分复用原理
2b B a A 1
帧6 帧5 帧4 帧3 帧2 帧1
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
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TDM方式的优点（相对与FDM）
❖ 1、多路信号的汇合和分路都是数字电路，比 FDM的模拟滤波器分路简单、可靠。
❖ 把基群数据流采用同步(SDH)或准同步数字复接 技术汇合成更高速的数据(称为高次群)，高次群 的复接结构称为高次群的复接帧。
❖ 对帧的研究是时分复用系统研究的重点，相当于 对频分复用系统中频道的研究。
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
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E1帧结构源于语音通信：
❖ 抽样频率：
fs=8000Hz
❖ 空分复用方式（SDM，space division multiplex ） 无线通信中(包括卫星通信)的位置复用 有线通信中的同缆多芯复用。
❖ 码分复用方式（CDM，code division multiplex ） 编码发射、相关接收技术。
通信原理实验报告实验四-时分复用数字基带通信系统
实验四时分复用数字基带通信系统电子二班 044 陈增贤一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。
2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。
二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。
2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。
3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。
三、基本原理本实验要使用数字终端模块。
1. 数字终端模块工作原理：原理框图如图4-1所示，电原理图如图4-2所示(见附录)。
它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。
两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。
两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。
延迟1延迟2整形延迟3FS-INBS-INS-INFD FD-7FD-15FD-8FD-16BD显示串/并变换串/并变换F2÷3并/串变换并/串变换D2B1F1D1SD-DBD显示B2图4-1 数字终端原理方框图延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD 、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系，如图4-3所示。
移位寄存器40174把FD 延迟7、8、15、16个码元周期，得到FD-7、FD-15、FD-8（即F1）和FD-16（即F2）等4个帧同步信号。
在FD-7及BD 的作用下，U65（4094）将第一路串行信号变成第一路8位并行信号，在FD-15和BD 作用下，U70（4094）将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。
频分复用、时分复用和码分复用
频分复⽤、时分复⽤和码分复⽤频分复⽤（FDM）：按频率划分的不同信道，⽤户分到⼀定的频带后，在通信过程中⾃始⾄终都占⽤这个频带，可见频分复⽤的所有⽤户在同样的时间占⽤不同的带宽资源（带宽指频率带）时分复⽤（TDM）：按时间划分成不同的信道，每⼀个时分复⽤的⽤户在每⼀个TDM帧中占⽤固定序列号的间隙，可见时分复⽤的所有⽤户是在不同时间占⽤同样的频带宽度码分复⽤（CMD）：更常⽤的是码分多址（CMDA），每⼀个⽤户可以在同样的时间使⽤同样的频带进⾏通信，由于各⽤户使⽤经过特殊挑选的不同码型，因此各⽤户之间不会造成⼲扰。
码分复⽤最初⽤于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗⼲扰能⼒，其频谱类似于⽩噪声，不易被敌⼈发现，后来才⼴泛的使⽤在民⽤的移动通信中，它的优越性在于可以提⾼通信的话⾳质量和数据传输的可靠性，减少⼲扰对通信的影响，增⼤通信系统的容量，，降低⼿机的平均发射功率等，其⼯作原理如下：在CDMA中，每⼀个⽐特时间在划分为m个短的间隔，称为码⽚（chip），通常m的值为64或128，为了⽅便说明，取m为81. 使⽤CDMA的每⼀个站被指派⼀个唯⼀的m bit码⽚序列，⼀个站如果要发送⽐特1，则发送它⾃⼰的m bit码⽚序列，如果要发送0，则发送该码⽚序列的⼆进制反码，按照惯例将码⽚中的0写成-1，将1写成+12. CDMA给每⼀个站分配的码⽚序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交，⽤数学公式表⽰，令向量S表⽰站S的码⽚向量，再令T表⽰其他任何站的码⽚向量。
两个不同站的码⽚序列正交，就是向量S和T的规格化内积都是S * T = 03. 任何⼀个码⽚向量和该码⽚向量⾃⼰的规格化内积都是S * S = 14. 任何⼀个码⽚向量和该码⽚的反码的向量的规格化内积都是-1所有其他站的信号都被过滤，⽽只剩下S站发送的信号。
当S站发送⽐特1时，在X站计算内积结果为+1；当S站发送⽐特0时，内积结果为-1；当S站不发送时，内积结果为0，S与X正交。
简述频分复用与时分复用的工作原理、特点和应用场景
简述频分复用与时分复用的工作原理、特点和应用场景频分复用和时分复用是传输技术中常用的两种方式，它们的工作原理、特点和应用场景都有所不同。
本文将从这三个方面详细介绍这两种技术。
一、频分复用的工作原理、特点和应用场景1. 工作原理频分复用是一种将多个信号通过不同的频率进行分离传输的技术。
它的原理是将多路信号分别调制到不同的载波频率上，然后再将这些频率合并成为一个宽带信号进行传输。
在接收端，再将这个宽带信号分离成多个不同频率的信号，最后进行解调还原原始信号。
2. 特点频分复用的特点是可以在同一条传输线路上传输多路信号，从而提高了传输效率和带宽利用率。
此外，频分复用还可以实现不同传输速率和协议的兼容性，使得不同类型的数据可以在同一条线路上传输。
3. 应用场景频分复用在通信领域有着广泛的应用，例如：（1）电视信号的传输：在有线电视网络中，频分复用技术可以将多个电视信号合并在一起，从而提高了电视信号的传输效率。
（2）移动通信：在移动通信网络中，频分复用技术可以将多个用户的信号合并在一起，从而提高了网络的容量和覆盖范围。
（3）卫星通信：在卫星通信中，频分复用技术可以将多个用户的信号合并在一起，从而提高了卫星的传输效率和带宽利用率。
二、时分复用的工作原理、特点和应用场景1. 工作原理时分复用是一种将多个信号通过不同的时间片进行分离传输的技术。
它的原理是将多个信号在时间上分割成为若干个时隙，然后将这些时隙组成一个宽带信号进行传输。
在接收端，再将这个宽带信号分离成多个不同时间片的信号，最后进行解调还原原始信号。
2. 特点时分复用的特点是可以在同一条传输线路上传输多路信号，从而提高了传输效率和带宽利用率。
此外，时分复用还可以实现不同传输速率和协议的兼容性，使得不同类型的数据可以在同一条线路上传输。
3. 应用场景时分复用在通信领域也有着广泛的应用，例如：（1）电话网络：在电话网络中，时分复用技术可以将多个电话信号合并在一起，从而提高了电话网络的容量和效率。
时分复用的基本原理
时分复用的基本原理
时分复用（Time Division Multiplexing，简称TDM）是一种通信技术，通过在
时间上将多个信号交错传输，实现多个信号在同一传输介质上进行并行传输的方法。
它是一种常用的数字信号传输技术，被广泛应用于电话、数字广播、电视等领域。
时分复用的基本原理是将单位时间分割成若干个时间片，每个时间片被分配给
不同的信号进行传输。
在发送端，各个源信号按照预定的顺序依次占用时间片，并通过调制技术将其转换为数字信号。
在接收端，通过解调技术将接收到的数字信号转换为原始的模拟信号，分别提取出各个源信号。
时分复用的关键是对时间的合理分配和控制。
通信系统中的时钟起着至关重要
的作用，所有发送端和接收端的时钟都必须保持同步。
在时分复用系统中，发送端和接收端的时钟必须具有高精度和稳定性，以确保各个信号在时间上的精确对应关系。
时分复用的优点之一是能够提高传输效率。
通过将多个信号交错传输，可以充
分利用带宽资源，使传输介质得到高效利用。
此外，时分复用还具有良好的抗干扰性能，因为各个信号在时间上的分离，不会相互干扰。
然而，时分复用也存在一些限制。
首先，传输系统的时钟同步要求较高，一旦
时钟发生偏差，会导致信号解调出错。
其次，时分复用需要精确地确定时间片的长度，以适应不同信号的传输要求，这对系统的设计和实现提出了更高的要求。
总之，时分复用是一种重要的通信技术，通过合理分配时间片，实现多个信号
在同一传输介质上的并行传输。
它在提高传输效率和抗干扰性能方面具有优势，但同时也对时钟同步和时间片的确定提出了要求。
时分复用原理
时分复用原理时分复用原理（Time Division Multiplexing，TDM）是一种通信技术，它将多个数字信号以时间为基准进行交替传输，从而实现多路传输的目的。
TDM技术在现代通信系统中得到广泛应用，特别是在数字电信领域中，如电话系统、数据传输网络和计算机网络中。
时分复用原理的基本概念是将不同的数字信号按照一定的规律分时交替传输，每个数字信号在传输的时间内占据一定的时隙。
这种技术可以通过协调不同的时间时隙，将多个信号合并在一个共同的传输介质中，而不会相互干扰或丢失信息。
（1）多路复用技术：时分复用技术可以同时传输多路信号，这可以使通信线路得到更加充分的利用，从而提高通信效率。
（2）时隙分配均匀：时分复用技术有效地解决了在多路通信中时隙分配不均匀的问题，可以确保每个用户的信息在一定的时间内均能得到传输。
（3）信息传输可靠：时分复用技术使用周期性的时隙进行信息传输，传输过程中出现的错误可以通过校验和纠错机制进行及时检测和修正，从而提高传输的可靠性。
（4）适用于数字通信：时分复用技术适用于数字通信，因为数字通信信号的特点是数字数据只能在固定的时刻被发送和接收。
（1）将要传输的多个信号进行采样，将其数字化，并转换为二进制形式的数据，并按照规定的时隙长度进行划分。
（2）将得到的各时隙按照一定的规则组合成一个数据帧，然后在数据帧之间插入控制信号和同步信号，以便接收端能够正确地解析数据。
（3）通过物理媒介（如电话线、光纤、无线电等）将数据帧传输到接收端。
（4）在接收端，通过接收到的同步信号和控制信号解析出每个时隙中的数字信号，并将它们还原成原始信号。
时分复用技术可以和其他多路复用技术相结合，如频分复用技术、码分复用技术等，从而形成更加复杂的多路复用系统。
频分复用技术是指将多个数字信号分别调制到不同频段上进行传输；码分复用技术是指将不同的数字信号加上不同的序列编码，然后再将它们整合在一起进行传输。
这些技术的组合在数字通信领域中得到广泛应用，目的是为了提高通信带宽、提高网络效率和传输可靠性。