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频分复用是一种将信道总带宽划分为多个互不重叠的子频带,每路信号占用一个子频带以实现多路信号并行传输的复用技术。

1、基本概念和原理

频分复用(Frequency Division Multiplexing, FDM)的核心思想是通过频率划分实现多路信号共享同一物理信道。其关键技术包括:

‌频谱分割‌:将信道总带宽划分为若干子信道,每路信号调制到不同载波频率上,且子信道间需设置防护频带防止干扰。

‌正交频分复用(OFDM)‌:一种改进技术,通过正交载波消除防护频带,提升频谱效率,广泛应用于4G、Wi-Fi等领域。

典型应用场景包括多路载波电话系统(如12路基群复用为60路超群)和数字电视信号传输(频道间频分复用,频道内时分复用)。

2、系统工作流程

发送端:

         基带信号通过低通滤波器(LPF)限制带宽

         调制器将信号搬移至指定频段

         合成器合并各路已调信号

接收端:

         带通器滤波器(BPF)分离各路信号

         解调器恢复基带信号

3、优缺点

优点:

         信道利用率高,适合模拟信号传输

         并行传输,无需考虑时延

缺点:

         设备复杂(需要精确滤波)

         非线性失真可能引发串扰

4、与时分复用(TDM)对比

         FDM基于频率划分,TDM基于时间切片

         FDM更适合模拟信号,TDM更适合数字信号

5、频分复用信号(FDM)在信道中状态

频域状态为分割的独立频带,每个子信号被调制到不同的载波频率上,在频域占据互补重叠的频段。为避免信号间的干扰,相邻频段之间会保留一小段未使用的频率间隔(如预留10%带宽)。

时域状态为叠加的复合波形,所有子信号在时域上是同时存在的,形成一个复合信号。例如,若信道中有3个信号,其合成波形为:

st=s1tcosf1t+s2tcosf2t+s3tcos⁡(2Πf3t)

sit:第i个基带信号

cosfit:载波信号

http://www.dtcms.com/wzjs/513927.html

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