頻分復(fù)用

頻分復(fù)用（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing）就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個(gè)子頻帶（或稱子信道），每一個(gè)子信道傳輸1路信號(hào)。頻分復(fù)用要求總頻率寬度大于各個(gè)子信道頻率之和，同時(shí)為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘?hào)互不干擾，應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶，這樣就保證了各路信號(hào)互不干擾（條件之一）。頻分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是所有子信道傳輸?shù)男盘?hào)以并行的方式工作，每一路信號(hào)傳輸時(shí)可不考慮傳輸時(shí)延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。頻分復(fù)用技術(shù)除傳統(tǒng)意義上的頻分復(fù)用（FDM）外，還有一種是正交頻分復(fù)用（OFDM）。

頻分復(fù)用及應(yīng)用實(shí)例

一、頻分復(fù)用

概念：多路復(fù)用是將若干路彼此無(wú)關(guān)的消息信號(hào)合并在一起，在一個(gè)信道中進(jìn)行傳輸。

優(yōu)點(diǎn)：提高信道利用率。

多路復(fù)用的方法：頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用。

頻分復(fù)用：是按頻率區(qū)分各路信號(hào)，簡(jiǎn)寫作FDM，多用于模擬通信系統(tǒng)中。

時(shí)分復(fù)用：是按時(shí)間區(qū)分各路信號(hào)，簡(jiǎn)寫作TDM，主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)。

頻分復(fù)用（SSB）系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

圖1 頻分復(fù)用系統(tǒng)構(gòu)成

在發(fā)送端，有用消息信號(hào)往往不是嚴(yán)格的限帶信號(hào)，因此，在發(fā)送端各消息首先經(jīng)過低通濾波器，然后進(jìn)行調(diào)制（例如線性調(diào)制SSB）。經(jīng)過低通的信號(hào)，對(duì)不同的載波進(jìn)行調(diào)制，為了各路信號(hào)之間不互相干擾，要適當(dāng)?shù)剡x擇各個(gè)載波的載波頻率。復(fù)用后的信號(hào)經(jīng)信道傳輸?shù)浇邮斩耍紫韧ㄟ^帶通濾波器將各路頻帶信號(hào)分開，然后經(jīng)過解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)。

圖2為以SSB為例的頻分復(fù)用信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 頻分復(fù)用信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)

其中fe為防護(hù)帶，可以避免鄰路之間的串?dāng)_。

n路單邊帶信號(hào)的總的頻帶寬度最小應(yīng)等于

合并后的復(fù)用信號(hào)原則上可以在信道中傳輸，但有時(shí)為了更好地利用信道的傳輸特性，也可以再進(jìn)行一次調(diào)制。

二、應(yīng)用舉例

1 調(diào)頻立體聲廣播

調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)是FDM系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。

圖3 調(diào)頻立體聲廣播收發(fā)信機(jī)框圖

FM調(diào)頻立體聲廣播中，聲音在空間上被分成兩路音頻信號(hào)，一個(gè)左聲道信號(hào)，一個(gè)右聲道信號(hào)，頻率都在0～15kHz。圖3（a）表示調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)框圖?；鶐盘?hào)Mt（t）和Mr（t）來自左和右傳聲器，將兩者相加及相減，相加信號(hào)頻帶為0～15kHz，相減信號(hào)［ML（t）-MR（T）］用于進(jìn)行DSB-SC AM調(diào)制，載頻為38kHz，它是從19kHz振蕩器二倍頻后得到。將19kHz的導(dǎo)頻插入合成信號(hào)頻譜中，其目的是便于在收端對(duì)DSB-SC AM信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)。導(dǎo)頻為19kHz而不是38kHz的原因是用此導(dǎo)頻更容易在接收機(jī)中從合成信號(hào)中分離出來。在發(fā)端再將三者的合成信號(hào)X（t）送至調(diào)頻器。圖3（b）為X（t）的頻譜?？梢钥闯稣{(diào)頻立體聲廣播是將左右兩聲道信號(hào)之差左右兩聲道之和進(jìn)行頻分復(fù)用。圖3（c）為調(diào)頻立體聲接收機(jī)框圖。其中鑒頻器將接收到的調(diào)頻信號(hào)變換為頻分復(fù)用的基帶信號(hào)X（t），此X（t）通過0～15kHz的低通濾波器及去加重電路得到［ML（t）+MR（T）］，再利用導(dǎo)頻對(duì)DSB-SC AM信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，得到［ML（t）-MR（T）］信號(hào)，然后將此信號(hào)分別相加及相減，恢復(fù)出ML（t）和mr（t），在音頻放大后分別驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。