Quando a capacidade de transmissão de um canal físico é maior que a demanda por um sinal, o canal pode ser compartilhado por múltiplos sinais, por exemplo, a linha tronco de um sistema telefônico muitas vezes tem milhares de sinais transmitidos em uma única fibra. Multiplexação é uma tecnologia que resolve como usar um canal para transmitir vários sinais ao mesmo tempo. Seu objetivo é aproveitar ao máximo a banda de frequência ou recursos de tempo do canal e melhorar a taxa de utilização do canal. Existem dois métodos comuns de multiplexação de sinal: multiplexação por divisão de frequência (FDM) e multiplexação por divisão de tempo (TDM). A multiplexação por divisão de tempo é comumente usada para a multiplexação de sinais digitais e será discutida no Capítulo 10. A multiplexação por divisão de frequência é usada principalmente para a multiplexação de sinais analógicos, mas também pode ser usada para sinais digitais. Esta seção discutirá os princípios e aplicações do FDM.
A multiplexação por divisão de frequência é um método de multiplexação que divide os canais de acordo com a frequência. No FDM, a largura de banda do canal é dividida em múltiplas bandas de frequência não sobrepostas (subcanais), e cada sinal ocupa um dos subcanais, e deve haver bandas de frequência não utilizadas (bandas de proteção) entre os canais para evitar sobreposição de sinal. Na extremidade receptora, o filtro passa-banda apropriado é usado para separar os múltiplos sinais, de modo a recuperar os sinais necessários.
O diagrama abaixo mostra o diagrama de blocos do sistema de multiplexação por divisão de frequência. Na extremidade da transmissão, cada sinal de voz da banda base passa primeiro por um filtro passa-baixa (LPF) para limitar a frequência máxima de cada sinal. Em seguida, cada sinal é modulado para uma frequência portadora diferente, de modo que cada sinal seja movido para sua própria faixa de frequência e então sintetizado no canal para transmissão. Na extremidade receptora, uma série de filtros passa-banda com diferentes frequências centrais são usados para separar os sinais modulados, e os sinais de banda base correspondentes são recuperados após serem demodulados.
A fim de evitar interferência mútua entre sinais adjacentes, as frequências portadoras f_c1,f_c2, f_cn devem ser razoavelmente selecionadas para deixar uma certa banda de proteção entre cada espectro de sinal modulado.
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