时分复用在PCM数字电话通信系统中的应用

为提高信道的利用率,在传输时采用多路复用技术。所谓多路复用,就是在一条信道上同时传送多路信息的技术。目前常用的多路复用技术有频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、空分复用(SDM),以及它们的组合。PCM数字电话通信系统,采用的是时分复用技术。

时分复用,就是让复用的各路信息在信道上占用不同的时间间隙,以实现多路复用的技术。3路时分复用系统的原理如图8.6.1和图8.6.2所示。

图8.6.1　3路时分复用系统

由图8.6.1所示,3路时分复用系统实现的核心是一个分别处于收、发两端的同步开关K1和K2。(www.xing528.com)

图8.6.2　3路信号经时分复用如何变为一路群信号示意图

由图8.6.2所示,首先按抽样周期Ts将传输时间划分为一帧一帧的间隔,再把每一帧3等分(因为是3路复用),每一等分称为一个时隙,占时为τ=Ts/3。下面就让3路信号m1(t)、m2(t)、m3(t)经一条信道互不干扰地“同时”传输。

在t=0时刻,开关K1和K2都接在第一路上,让第一路的m1(0)样值经信道传到接收端;在t=τ时刻,开关K1和K2都接在第二路上,让第二路的m2(τ)样值经信道传到接收端;在t=2τ时刻,开关K1和K2都接在第三路上,让第三路的m3(2τ)样值经信道传到接收端。至此,3路信号各传送了一个样值之后,正好用完一个抽样周期Ts。在t=3τ=Ts时刻,开关K1和K2又都接在第一路上,让第一路的m1(Ts+0)样值经信道传到接收端;在t=4τ=Ts+τ时刻,开关K1和K2都接在第二路上,让第二路的m2(Ts+τ)样值经信道传到接收端;在t=5τ=Ts+2τ时刻,开关K1和K2都接在第三路上,让第三路的m3(Ts+2τ)样值经信道传到接收端。至此,3路信号又各传送了一个样值,正好用完两个抽样周期Ts。以此类推,直到发送完所有信号。如此实现了3路信号在一条信道上互不干扰的“同时”传输。这里的“同时”,并不是真的在同一时刻传3路信息,而是对时间进行分割,分别占不同的时间传输,这正是时分复用的含义所在。需要注意的是,在时间帧Ts的划分上一定要满足抽样定理。

由以上的介绍可以看出,时分复用就是让互相独立的多路信号占用各自的时隙,合路成为一路群信号,在同一个信道中传输,而在接收端按同样规律把它们分开的技术。在时分复用技术中,同步是必须解决好的问题。