時分多路復用(TDM),時分多路復用(TDM)的原理是什么?
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為了提高信道利用率，使多個信號沿同一信道傳輸而互相不干擾，稱多路復用。目前采用較 多的是頻分多路復用和時分多路復用。頻分多路復用用于模擬通信，例如載波通信，時分多路復用用于數字通信，例如PCM通信。

時分多路復用通信，是各路信號在同一信道上占有不同時間間隙進行通信。由前述的抽樣理 論可知，抽樣的一個重要作用，是將時間上連續的信號變成時間上離散的信號，其在信道上占用時間的有限性，為多路信號沿同一信道傳輸提供了條件。具體說，就是把時間分成一些均勻的時間間隙，將各路信號的傳輸時間分配在不同的時間間隙，以達到互相分開，互不干擾的目的。圖1為時分多路復用示意圖，各路信號經低通濾波器將頻帶限制在3400Hz以下，然后加到快速電子旋轉開關(稱分配器)k1,k1開關不斷重復地作勻速旋轉，每旋轉 一周的時間等于一個抽樣周期T，這樣就做到對每一路信號每隔周期T時間抽樣一次。由此可見，發端分配器不僅起到抽樣的作用，同時還起到復用合路的作用。合路后的抽樣信號送到 PCM編碼器進行量化和編碼，然后將數字信碼送往信道。在收端將這些從發送端送來的各路信碼依次解碼，還原后的PAM信號，由收端分配器旋轉開關K2依次接通每一路信號，再經 低通平滑，重建成話音信號。由此可見收端的分配器起到時分復用的分路作用，所以收端分 配器又叫分路門。

當采用單片集成PCM編解碼器時，其時分復用方式是先將各路信號分別抽樣、編碼、再經時分復用分配器合路后送入信道，接收端先分路，然后各路分別解碼和重建信號。

要注意的是：為保證正常通信，收、發端旋轉開關k1,k2必須同頻同相。同頻是指k1,k2的旋轉速度要完全相同，同相指的是發端旋轉開關k1連接第一路信號時，收端旋轉開關k2也必須連接第一路，否則收端將收不到本路信號，為此要求收、發雙方必須保持嚴 格的同步。時分復用后的數碼流示意圖示于圖2。

時分復用中的同步技術

時分復用通信中的同步技術包括位同步(時鐘同步)和幀同步，這是數字通信的又一個重要特點。位同步是最基本的同步，是實現幀同步的前提。位同步的基本含義是收、發兩端機的時 鐘頻率必須同頻、同相，這樣接收端才能正確接收和判決發送端送來的每一個碼元。為了達到收、發端頻率同頻、同相，在設計傳輸碼型時，一般要考慮傳輸的碼型中應含有發送端 的時鐘頻率成分。這樣，接收端從接收到PCM碼中提取出發端時鐘頻率來控制收端時鐘，就可做到位同步。

幀同步是為了保證收、發各對應的話路在時間上保持一致，這樣接收端就能正確接收發送端送來的每一個話路信號，當然這必須是在位同步的前提下實現。

為了建立收、發系統的幀同步，需要在每一幀(或幾幀)中的固定位置插入具有特定碼型的幀同步碼。這樣，只要收端能正確識別出這些幀同步碼，就能正確辨別出每一幀的首尾，從而能正確區分出發端送來的各路信號。

時分復用的幀結構

現以PCM30/32路電話系統為例，來說明時分復用的幀結構，這樣形成的PCM信號稱為PCM一次 群信號。

在討論時分多路復用原理時曾指出，時分多路復用的方式是用時隙來分割的，每一路信號分配 一個時隙叫路時隙，幀同步碼和信令碼也各分配一個路時隙。PCM30/32系統的意思是整個系統共分為32個路時隙，其中30個路時隙分別用來傳送30路話音信號，一個路時隙用來傳送幀同步碼，另一個路時隙用來傳送信令碼。圖3－3是CCITT建議G.732規定的幀結構。

從圖中可看出，PCM30/32路系統中一個復幀包含16幀，編號為F0幀、F1幀……F15幀，一復幀的時間為2毫秒。每一幀(每幀的時間為125微秒)又包含有32個路時隙，其編號 為TS0,TS1,TS2…TS31,每個路時隙的時間為3.9微秒。每一路時隙包含有8個位時隙，其編號為D1,D2,D3……D8，每個位時隙的時間為0.488微秒。 ?

路時隙TS1-TS15分別傳送第1路-第15路的信碼，路時隙TS17-TS31分別傳送第16路~第30路的信碼。偶幀TS0時隙傳送幀同步碼，其碼型為{×0011011}。奇幀TS0時隙碼型為{×1A1SSSSS}，其中A1是對端告警碼，A1=0時表示幀同步，A1=1時表示幀失步；S為備用比特，可用來傳送業務碼；×為國際備用比特或傳送循環冗余校驗碼(CRC碼)，它可用于監視誤碼。F0幀TS16時隙前4位碼為復幀同步碼，其碼型為 0000；A2為復幀失步對告碼。F1-F15幀的TS16時隙用來傳送30個話路的信令碼。F1幀TS16時隙前4位碼用來傳送第1路信號的信令碼，后4位碼用來傳送第16 路信號的信令碼……。直到F15幀TS16時隙前后各4位碼分別傳送第15路、第30 路信號的信令碼，這樣一個復幀中各個話路分別輪流傳送信令碼一次。按圖3所示的幀 結構，并根據抽樣理論，每幀頻率應為8000幀/秒，幀周期為125微秒，所以PCM30/32路系統的總數碼率是

fb=80000(幀/秒)×32(路時隙/幀)×8(bit/路時隙)=2048kbit/s=2.048Mbit/s?

PCM30/32路端機方框圖如圖4所示。

用戶的話音信號(發與收)采用二線制傳輸，但端機的發送與接收支路是分開的，即發與收是 采用四線制傳輸。因此，用戶的話音信號需經2/4線變換，也就是通過差動變量器(差動變量 器1~2端發送與4－1端接收的傳輸衰減越小越好，而4－2端的衰減要越大越好，以防止通路 振鳴)1~2端送入PCM端機的發送端，經放大(調節話音電平)、低通濾波(限制話音頻帶、防止 折疊噪聲)、抽樣、合路和編碼，編碼后的PCM碼、幀同步碼、信令碼、數據信號碼在匯總電路里按PCM30/32系統幀結構排列，最后經碼型變換成適宜于信道傳輸的碼型送往信道。接收 端首先將接收到信號進行整形、再生，然后經過碼型反變換，恢復成原來的碼型，再由分離電路將PCM碼、信令碼、幀同步碼、數據信號碼分離，分離出的話路信碼經解碼、分路門恢復出每一路的PCM信號，然后經低通平滑，恢復成每一路的話音模擬信號，最后經放大、差 動變量器4~1端送至用戶。再生電路所提取時鐘，除了用于抽樣判決，識別每一個碼元外，還由它來控制收端定時系統產生收端所需的各種脈沖信號。