Cuando la capacidad de transmisión de un canal físico es mayor que la demanda de una señal, el canal puede ser compartido por múltiples señales; por ejemplo, la línea troncal de un sistema telefónico a menudo tiene miles de señales transmitidas en una sola fibra. La multiplexación es una tecnología para resolver cómo utilizar un canal para transmitir múltiples señales al mismo tiempo. Su propósito es aprovechar al máximo la banda de frecuencia o los recursos de tiempo del canal y mejorar la tasa de utilización del canal. Existen dos métodos comunes de multiplexación de señales: multiplexación por división de frecuencia (FDM) y multiplexación por división de tiempo (TDM). La multiplexación por división de tiempo se usa comúnmente para la multiplexación de señales digitales y se analizará en el Capítulo 10. La multiplexación por división de frecuencia se usa principalmente para la multiplexación de señales analógicas, pero también se puede usar para señales digitales. Esta sección discutirá los principios y aplicaciones de FDM.
La multiplexación por división de frecuencia es un método de multiplexación que divide los canales según la frecuencia. En FDM, el ancho de banda del canal se divide en múltiples bandas de frecuencia no superpuestas (subcanales), y cada señal ocupa uno de los subcanales, y debe haber bandas de frecuencia no utilizadas (bandas de protección) entre los canales para evitar la superposición de señales. En el extremo receptor, se utiliza el filtro de paso de banda apropiado para separar las múltiples señales y recuperar las señales requeridas.
El siguiente diagrama muestra el diagrama de bloques del sistema de multiplexación por división de frecuencia. En el extremo transmisor, cada señal de voz de banda base pasa primero a través de un filtro de paso bajo (LPF) para limitar la frecuencia máxima de cada señal. Luego, cada señal se modula a una frecuencia portadora diferente, de modo que cada señal se mueve a su propio rango de banda de frecuencia y luego se sintetiza en el canal para la transmisión. En el extremo receptor, se utilizan una serie de filtros de paso de banda con diferentes frecuencias centrales para separar las señales moduladas, y las señales de banda base correspondientes se recuperan después de demodularse.
Para evitar interferencias mutuas entre señales adyacentes, las frecuencias portadoras f_c1, f_c2, f_cn deben seleccionarse razonablemente para dejar una cierta banda de protección entre cada espectro de señal modulada.
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