Quando la capacità di trasmissione di un canale fisico è superiore alla richiesta di un segnale, il canale può essere condiviso da più segnali; ad esempio, la linea principale di un sistema telefonico ha spesso migliaia di segnali trasmessi in un'unica fibra. Il multiplexing è una tecnologia per risolvere come utilizzare un canale per trasmettere più segnali contemporaneamente. Il suo scopo è sfruttare appieno la banda di frequenza o le risorse temporali del canale e migliorare il tasso di utilizzo del canale. Esistono due metodi comuni di multiplexing del segnale: multiplexing a divisione di frequenza (FDM) e multiplexing a divisione di tempo (TDM). Il multiplexing a divisione di tempo è comunemente utilizzato per il multiplexing di segnali digitali e verrà discusso nel capitolo 10. Il multiplexing a divisione di frequenza viene utilizzato principalmente per il multiplexing di segnali analogici, ma può essere utilizzato anche per segnali digitali. Questa sezione discuterà i principi e le applicazioni della FDM.
Il multiplexing a divisione di frequenza è un metodo di multiplexing che divide i canali in base alla frequenza. In FDM, la larghezza di banda del canale è divisa in più bande di frequenza non sovrapposte (sottocanali) e ciascun segnale occupa uno dei sottocanali e devono esserci bande di frequenza inutilizzate (bande di protezione) tra i canali per evitare la sovrapposizione del segnale. All'estremità ricevente, l'apposito filtro passa banda viene utilizzato per separare i segnali multipli, in modo da recuperare i segnali richiesti.
Lo schema seguente mostra lo schema a blocchi del sistema di multiplexing a divisione di frequenza. All'estremità trasmittente, ciascun segnale vocale in banda base viene prima fatto passare attraverso un filtro passa-basso (LPF) per limitare la frequenza massima di ciascun segnale. Quindi, ciascun segnale viene modulato su una frequenza portante diversa, in modo che ciascun segnale venga spostato nella propria gamma di banda di frequenza e quindi sintetizzato nel canale per la trasmissione. All'estremità ricevente, una serie di filtri passa-banda con diverse frequenze centrali vengono utilizzati per separare i segnali modulati e i corrispondenti segnali in banda base vengono recuperati dopo essere stati demodulati.
Per evitare interferenze reciproche tra segnali adiacenti, le frequenze portanti f_c1,f_c2, f_cn dovrebbero essere ragionevolmente selezionate in modo da lasciare una certa banda di protezione tra ciascuno spettro di segnali modulati.
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