Wenn dieÜbertragungskapazitätDa der Bedarf eines physikalischen Kanals höher ist als der Bedarf eines Signals, kann der Kanal von mehreren Signalen gemeinsam genutzt werden.Zum BeispielAuf der Hauptleitung einer Telefonanlage werden in der Regel Tausende von Signalen über eine Glasfaser übertragen. Multiplexing ist die Technologie, die löst, wie ein Kanal zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Signale verwendet werden kann. Der Zweck besteht darin, das Frequenzband oder die Zeitressourcen des Kanals vollständig zu nutzen und die Auslastungsrate des Kanals zu verbessern.
Es gibtzwei gängige Methoden des Signalmultiplexens: Frequenzmultiplex (FDM) und Zeitmultiplex (TDM) Zeitmultiplex wird üblicherweise zum Multiplexen digitaler Signale verwendet. Frequenzmultiplex wird hauptsächlich zum Multiplexen analoger Signale verwendet, kann aber auch für digitale Signale verwendet werden. In diesem Abschnitt werden das Prinzip und die Anwendung von FDM erläutert.
Frequenzmultiplexist ein Multiplexverfahren, das Kanäle nach Frequenz aufteilt. Bei FDM wird die Bandbreite eines Kanals in mehrere Frequenzbänder (Unterkanäle) aufgeteilt, die sich nicht überlappen. Jeder Signalkanal belegt einen der Unterkanäle, und ungenutzte Frequenzbänder (Schutzbänder) müssen zwischen den Kanälen reserviert werden, um Signalüberlappungen zu verhindern. Auf der Empfangsseite trennt ein geeigneter Bandpassfilter die mehreren Signale und stellt die erforderlichen Signale wieder her.
Die folgende Abbildung zeigtdas Prinzipblockdiagramm des Frequenzmultiplexsystems. Auf der Sendeseite wird jedes Basisband-Sprachsignal zunächst durch einen Tiefpassfilter (LPF) geleitet, um die höchste Frequenz jedes Signals zu begrenzen. Anschließend wird jeder Signalkanal auf unterschiedliche Trägerfrequenzen moduliert, sodass jeder Signalkanal in seinen Frequenzbereich verschoben und dann kombiniert und zur Übertragung an den Kanal gesendet wird. Zur Trennung der modulierten Signale wird auf der Empfangsseite eine Reihe von Bandpassfiltern mit unterschiedlichen Mittenfrequenzen verwendet. Nach der Demodulation werden die entsprechenden Basisbandsignale jedes Kanals wiederhergestellt.
Um zu verhinderngegenseitige Beeinflussungzwischen benachbarten Signalen sollte die Trägerfrequenz F sinnvoll gewählt werden_ c1,f_ c2,···,f_ Cn, damit ein bestimmtes Schutzband zwischen den modulierten Signalspektren reserviert wird.
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