頻分多路復(fù)用的原理 頻分多路復(fù)用方式的分類

頻分多路復(fù)用（Frequency-division multiplexing，F(xiàn)DM），是指載波帶寬被劃分為多種不同頻帶的子信道，每個(gè)子信道可以并行傳送一路信號(hào)的一種多路復(fù)用技術(shù)。FDM常用于模擬傳輸?shù)膶拵?a target="_blank">網(wǎng)絡(luò)中。在通信系統(tǒng)中，信道所能提供的帶寬通常比傳送一路信號(hào)所需的帶寬寬得多。如果一個(gè)信道只傳送一路信號(hào)是非常浪費(fèi)的，為了能夠充分利用信道的帶寬，就可以采用頻分復(fù)用的方法。在頻分復(fù)用系統(tǒng)中，信道的可用頻帶被分成若干個(gè)互不交疊的頻段，每路信號(hào)用其中一個(gè)頻段傳輸，因而可以用濾波器將它們分別濾出來，然后分別解調(diào)接收。

頻分多路復(fù)用，是在適于某種傳輸媒質(zhì)的傳輸頻帶內(nèi)，若干個(gè)頻譜互不重疊的信號(hào)一并傳輸?shù)姆绞?，?jiǎn)稱FDM。在每路信號(hào)進(jìn)入傳輸頻帶前，先要依次搬移頻率（調(diào)制），而在接收端，再搬回到原來的頻段，恢復(fù)每路的原信號(hào)，從而使傳輸頻帶得到多路信號(hào)的復(fù)用。各路信號(hào)一般為等帶寬的同類信號(hào)，也可以是不同帶寬的不同業(yè)務(wù)類別的信號(hào)。調(diào)制方式必須是線性調(diào)制，可以是調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相。

頻分復(fù)用原理

在物理信道的可用帶寬超過單個(gè)原始信號(hào)（如原理圖中的CH1、CH2和CH3這3路信號(hào)）所需帶寬情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若干個(gè)與傳輸單個(gè)信號(hào)帶寬相同（或略寬）的子信道；然后在每個(gè)子信道上傳輸一路信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)在同一信道中同時(shí)傳輸多路信號(hào)。

多路原始信號(hào)在頻分復(fù)用前，先要通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號(hào)的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，使各信號(hào)的帶寬不相互重疊（搬移后的信號(hào)如圖中的中間3路信號(hào)波形）；然后用不同的頻率調(diào)制每一個(gè)信號(hào)，每個(gè)信號(hào)都在以它的載波頻率為中心，一定帶寬的通道上進(jìn)行傳輸。為了防止互相干擾，需要使用抗干擾保護(hù)措施帶來隔離每一個(gè)通道。

復(fù)用方式分類

頻分多路復(fù)用方式包括線路復(fù)用、話路復(fù)用、射頻波道復(fù)用和射頻頻段復(fù)用。

3.1 線路復(fù)用

一般采用單邊帶調(diào)制，如載波電話系統(tǒng)就是把若干300～3 400Hz的話路信號(hào)，經(jīng)一次調(diào)制組成基群，再經(jīng)若干次調(diào)制依次組成超群、主群、超主群等高次群，這是典型的頻分復(fù)用方式。

3.2 話路復(fù)用

用于低速數(shù)據(jù)傳輸，一般采用移頻或移幅鍵控方式。如在一個(gè)300～3 400Hz的話路內(nèi)傳送多路低速移頻電報(bào)。

3.3 射頻波道復(fù)用

對(duì)單一載頻，采用不同調(diào)制方式所形成的波道的復(fù)用方式。

①短波移頻編碼復(fù)用。如雙路移頻電報(bào)，以4個(gè)等同硒的不同頻率分別代表兩路電報(bào)傳號(hào)、空號(hào)的4種組合（M1M2，M1S2，S1M2，S1S2），只需兩路信號(hào)同步，即可根據(jù)某時(shí)間間隔出現(xiàn)的頻率判決兩路的傳號(hào)、空號(hào)。

②短波波道頻分復(fù)用。如獨(dú)立邊帶調(diào)制系統(tǒng)，將獨(dú)立生成的、各包括一個(gè)或兩個(gè)話賂帶寬的上下兩個(gè)單邊帶信號(hào)，作為同一載頻的邊帶信號(hào)一同發(fā)射，可分別容納2個(gè)或4個(gè)3kHz的話路。

③基帶二次調(diào)制復(fù)用。如模擬微波接力系統(tǒng)，以調(diào)頻方式對(duì)頻分復(fù)用的基帶信號(hào)進(jìn)行二次調(diào)制，用以傳送幾百路以至幾千路電話信息。以單邊帶方式進(jìn)行二次調(diào)制的模擬微波接力系統(tǒng)的容量可達(dá)1萬話路以上。

3.4 射頻頻段復(fù)用

在一個(gè)射頻頻段內(nèi)，包含若干射頻波道的復(fù)用方式。

①頻分多址復(fù)用（FDMA）。如衛(wèi)星通信及地面微波利用擴(kuò)散波傳播模式構(gòu)成的一點(diǎn)多址通信系統(tǒng)，可在兆赫級(jí)頻段內(nèi)包含若干個(gè)載波波道，每個(gè)載波波道可以包含一個(gè)模擬載波系統(tǒng)，也可只有一個(gè)話路。地球站可在一個(gè)或幾個(gè)載波波道內(nèi)對(duì)若干地址發(fā)送信息，并按目的地址接收有關(guān)的幾個(gè)載波波道的信號(hào)，從中提取所需信息。只包含一個(gè)話路的載波波道可視為FDMA的特例，稱為單路單載波系統(tǒng)（SCPC）。在增加申請(qǐng)和分配話路的控制系統(tǒng)后，形成多址共用的按需分配單路單載波系統(tǒng)（SPADE），在小業(yè)務(wù)量時(shí)，可大大提高信道的利用率。

②射頻頻段直接復(fù)用 直接將頻譜互不重疊的射頻波道合并傳輸?shù)姆绞?。如?0～30套60～300MHz的電視節(jié)目（包括伴音）的信號(hào)，直接分別搬移到射頻頻段的11GHz單邊帶調(diào)幅制的微波短距離傳送系統(tǒng)，將4、6、7GHz頻段的微波信號(hào)通過一個(gè)天、饋線系統(tǒng)同時(shí)發(fā)射，從而在一個(gè)射束路由上可以容納更多射頻波道的微波接力系統(tǒng)。