電發(fā)射端機(jī)
主要任務(wù)是PCM編碼和信號的多路復(fù)用。
多路復(fù)用是指將多路信號組合在一條物理信道上進(jìn)行傳輸，到接收端再用專門的設(shè)備將各路信號分離出來，多路復(fù)用可以極大地提高通信線路的利用率。
在光纖通信系統(tǒng)中，光纖中傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制光脈沖“0”碼和“1”碼，它由二進(jìn)制數(shù)字信號對光源進(jìn)行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的，稱為PCM（pulse
code modulation），即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號稱為數(shù)字基帶信號，由PCM電端機(jī)產(chǎn)生。
抽樣是指從原始的時(shí)間和幅度連續(xù)的模擬信號中離散地抽取一部分樣值，變換成時(shí)間和幅度都是離散的數(shù)字信號的過程。
（此處添加FLASH ,見sampling.jpg）
抽樣所得的信號幅度是無限多的，讓這些幅度無限多的連續(xù)樣值信號通過一個(gè)量化器，四舍五入，使這些幅度變?yōu)橛邢薜腗種（M為整數(shù)），這就是量化。由于在量化的過程中幅度取了整數(shù)，所以量化后的信號與抽樣信號之間有一個(gè)差值（稱為量化誤差），使接收端的信號與原信號間有一定的誤差，這種誤差表現(xiàn)為接收噪聲，稱為量化噪聲。碼位數(shù)M越多，分級就越細(xì)，誤差越小，量化噪聲也越小。
編碼是指按照一定的規(guī)則將抽樣所得的M種信號用一組二進(jìn)制或者其它進(jìn)制的數(shù)來表示，每種信號都可以由N個(gè)2二進(jìn)制數(shù)來表示，M和N滿足M=2N。例如如果量化后的幅值有8種，則編碼時(shí)每個(gè)幅值都需要用3個(gè)二進(jìn)制的序列來表示。需要注意的是，此處的編碼僅指信源編碼，這和后面提到的信道編碼是有所區(qū)別的。
現(xiàn)以話音為例來說明這個(gè)過程。我們知道話音的頻率范圍是300～3,400Hz，在抽樣的時(shí)候，要遵循所謂的奈奎斯特抽樣率，實(shí)際中按8,000Hz的速率進(jìn)行抽樣。為了保證通話的質(zhì)量，在長途干線話路中采用的是8位碼（28=256個(gè)碼組）。這樣量化值有256種，每一種量化值都需要用8位二進(jìn)制碼編碼，那么每一個(gè)話路的話音信號速率為8×8＝64kbps。
奈奎斯特抽樣定理：要從抽樣信號中無失真地恢復(fù)原信號，抽樣頻率應(yīng)大于2倍信號最高頻率。
多路復(fù)用技術(shù)包括：頻分多路復(fù)用（FDM）、時(shí)分多路復(fù)用（TDM）、波分多路復(fù)用（WDM）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。
時(shí)分多路復(fù)用：當(dāng)信道達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸率大于各路信號的數(shù)據(jù)傳輸率總和時(shí)，可以將使用信道的時(shí)間分成一個(gè)個(gè)的時(shí)間片（時(shí)隙），按一定規(guī)則將這些時(shí)間片分配給各路信號，每一路信號只能在自己的時(shí)間片內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行傳輸，所以信號之間不會互相干擾。
頻分多路復(fù)用：當(dāng)信道帶寬大于各路信號的總帶寬時(shí)，可以將信道分割成若干個(gè)子信道，每個(gè)子信道用來傳輸一路信號。或者說是將頻率劃分成不同的頻率段，不同路的信號在不同的頻段內(nèi)傳送，各個(gè)頻段之間不會相互影響，所以不同路的信號可以同時(shí)傳送。這就是頻分多路復(fù)用（FDM）。
下面是TDM和FDM的示意圖。
 |
|
TDM和FDM |
波分多路復(fù)用：是FDM應(yīng)用于光纖信道的一個(gè)變例。
碼分多址（CDMA）：這種技術(shù)多用于移動通信，不同的移動臺（或手機(jī)）可以使用同一個(gè)頻率，但是每個(gè)移動臺（或手機(jī)）都被分配帶有一個(gè)獨(dú)特的“碼序列”，該序列碼與所有別的“碼序列”都不相同，所以各個(gè)用戶相互之間也沒有干擾。因?yàn)槭强坎煌摹按a序列”來區(qū)分不同的移動臺（或手機(jī)），所以叫做“碼分多址”（CDMA）技術(shù)。
空分多址（SDMA）：這種技術(shù)是利用空間分割構(gòu)成不同的信道。舉例來說，在一顆衛(wèi)星上使用多個(gè)天線，各個(gè)天線的波束射向地球表面的不同區(qū)域。地面上不同地區(qū)的地球站，它們在同一時(shí)間、即使使用相同的頻率進(jìn)行工作，它們之間也不會形成干擾。
空分多址（SDMA）是一種信道增容的方式，可以實(shí)現(xiàn)頻率的重復(fù)使用，充分利用頻率資源。空分多址還可以和其它多址方式相互兼容，從而實(shí)現(xiàn)組合的多址技術(shù)，例如空分·碼分多址（SD-CDMA）。
［上一頁］ ［下一頁］
|
