当前课程知识点：通信原理 > 第七章 信源编码 > 7.7 时分复用和多路数字电话系统 > 视频
同学们好 今天我们来学习时分复用和多路数字电话系统
在前面的章节中 我们介绍了脉冲编码调制
它与时分复用技术相结合
产生了一种经典的应用 叫做多路数字电话系统
作为多路数字电话系统的基础
时分复用技术的基本原理如图所示
假设有三路模拟信号
各路信号首先通过相应的低通滤波器变为带限信号
一个旋转开关以Ts为周期轮流接通三路信号 进行一轮抽样
使三路信号的抽样值按先后顺序依次纳入抽样间隔Ts之内
总的信号序列如图所示
各路信号的抽样值之间存在一定的时间间隔
所以可以互不干扰 称为时隙
一轮抽样所得到的这样一组脉冲叫做一帧
复用后的信号可以直接送入信道传输 或者经过调制器
变成与信道特性匹配的形式后再送入信道传输
在接收端 由一个与发送端同步的分路开关
将复用信号各时隙依次送入各路相应的低通滤波器
进行信号重建 恢复原连续信号
要完成脉冲编码调制过程
在抽样的基础上还要进行量化和编码
图中为3路PCM信号复用传输系统的基本结构
在发送端 话音信号经过放大和低通滤波后
再经过抽样得到3路PAM信号
通过定时脉冲的控制
使它们在时间上处于不同的时隙中
然后将3路信号一起送入量化器和编码器进行量化和编码
各编为k位二进制PCM代码
再经码型变换 变为适合于传输的码型
经过信道传到接收端
接收端收到信号后
首先经过码型反变换 然后进行译码
译码后得到的仍是3路合在一起的PAM信号
再经过分离电路把各路信号区分开
最后经过低通滤波还原为话音信号
若单路信号的抽样速率为fs
每个抽样值编为k位码 共有N路复用信号
可知 系统的总码元传输速率为Nkfs
例如 在32路PCM系统中
实际的话音信息码有30路
因此当抽样速率为8kHz 编码位数为8时
话音信息的码元速率为1920kBaud
但在PCM的数据帧中
除了话音码元以外 还要加入同步码元 振铃码元和监测码元等
使总码元速率达到了2048kBaud 相当于32个话路
对于多路数字电话系统
国际上建议的标准化制式有两种
即PCM30/32路制式和PCM24路制式
前者遵循A律压扩特性
后者遵循μ律压扩特性
并规定国际通信时 以A律特性为准
所以这里以PCM30/32路制式为例 介绍该制式下的帧结构
从图中可以看到 一帧PCM信号由32个时隙组成
每个时隙为8位码组
1~15 17~31共30个时隙用作话路传送话音信号
时隙0（TS0）是“帧定位码组”
时隙16用于传送各话路的标志信号码
由16个帧组成一个复帧
从时间上来看
由于抽样的重复频率为8000Hz
因此抽样周期为125ms
这也是PCM30/32制式的帧周期
1帧内要时分复用32路 则每路占用的时隙为3.9μs
每时隙包含8位码组 所以每位码占488ns
而一个复帧由16个帧组成 可得其周期为2ms
从上述分析可知
在PCM30/32路制式中 其信息传输速率为2Mbit/s
称基群或一次群
但为了能使如电视等宽带信号通过PCM系统传输
就需要有较高的传输速率
而基群的速率显然不能满足要求
因此出现了PCM高次群系统
高次群是由若干个低次群通过数字复用设备汇总而成的
从而实现更为密集的时分复用
增大系统传输容量
以准同步数字体系PDH中的E体系为例
四个基群汇总成为二次群 速率为8448Mb/s
话路数为120路
四个二次群再汇成一个三次群
速率为34.386Mbit/s
话路数扩展到480路
更高次群的复用亦是如此
值得注意的是
虽然四个低次群复用为一个高次群
但其传输速率并非恰好提升四倍 而是略高于四倍
这是因为复用的过程还要加入额外的码元开销
本讲的内容就是这些 谢谢大家
-1.1 通信系统的基本概念
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-1.2 通信系统的组成
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-1.3 信息及其度量
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-1.4 通信系统的主要性能指标
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-讨论题：分析比较模拟通信和数字通信的各自有缺点和应用场景。
-课程思政
-课程使用教材
--教材介绍
-2.1 信道的基本概念
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-2.2 恒参信道分析
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-2.3 随参信道及其对所传信号的影响
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-2.4 随机过程基础
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-2.5 平稳随机过程
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-2.6 白噪声
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-2.7 高斯噪声
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-2.8 信号系统与噪声的关系
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-2.9 信道容量的概念
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-2.10 m序列的产生
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-2.11 m序列的性质
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-讨论题：结合实际生活或者工程实践，谈一下香农定理的意义所在。
-课程思政
-3.1 常规双边带调幅
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-3.2 抑制载波的双边带调制
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-3.3 单边带调制
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-3.4 残留边带调制
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-3.5 线性系统的抗噪声性能
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-3.6 角度调制的基本概念
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-3.7 频率调制FM
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-4.1 数字基带信号的常用码型
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-4.2 数字基带信号的频谱特性
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-4.3 数字基带传输系统
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-4.4 无码间串扰的基本思想
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-4.5 无码间串扰的基带传输系统
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-4.6 数字基带传输系统的性能分析
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-4.7 眼图
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-5.1 2ASK的基本原理
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-5.2 2ASK的抗噪声性能分析
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-5.3 2FSK的基本原理
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-5.4 2FSK的抗噪声性能分析
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-5.5 2PSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.6 2DPSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.7 二进制数字调制系统的性能比较
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-讨论题：2FSK信号的频谱的波峰有什么特点，与什么因素有关？
-6.1 假设检验模型
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-6.2 错误概率最小准则
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-6.3 二元确知信号的最佳接收机结构
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-6.4 匹配滤波器原理
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-6.5 匹配滤波器性质及应用
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-7.1 低通抽样定理
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-7.2 量化的基本概念和均匀量化
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-7.3 非均匀量化
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-7.4 13折线法的码位安排
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-7.5 简单增量调制
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-7.6 改进型增量调制
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-7.7 时分复用和多路数字电话系统
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-7.8 哈夫曼编码
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-8.1 信道编码基础
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-8.2 分类和工作方式
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-8.3 常用简单分组码
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-8.4 线性分组码的基本概念
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-8.5 线性分组码的矩阵描述
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-8.6 循环码的基本概念
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-8.7 循环码的矩阵描述
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-8.8 循环码代数形式的编译码
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-9.1 同步的定义与分类
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-9.2 载波同步
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-9.3 载波同步的性能分析
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-9.4 位同步
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-9.5 位同步的性能分析
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-9.6 群同步
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-9.7 群同步的性能分析
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