频分复用多路通信

八、频分复用多路通信——各路信号按频率分道依次传输

频分复用的全称是频率分割复用。它的基本工作原理是：先对各路话音信号进行频率分割处理，即先将各路话音信号的基本频谱（0~4千赫）分别“搬移”到不同的频率位置上，它们合并后就会形成各路信号按其所占据频带位置的次序依次排列且互不重叠的多路信号，送至一条公共线路传输。收信端可以根据各路信号频带位置不同的特征将它们区分开，即可分别用不同频率的带通滤波器把各路信号分开，再将各路信号的频谱“搬回”到原话音基本频谱（0~4千赫），从而实现多路电话通信。

频分复用多路通信的实质是：各路信号按频带不同分割（或占用）线路，也即各路信号在按频率划分的频带（跑道）上分道传输而互不干扰。

我们用传送三路电话为例来说明话音信号的频谱搬移和复用过程，如图3-12所示。图中，每一路话音信号的基本频谱用表示，它仅表示各路话音信号的频谱范围都在0~4千赫之间，而不是其具体的频谱形状。在发信端，为了把三路电话信号的基本频谱搬移到不同频率位置，就应该设置三个不同的载频，这里分别选用6、10、14kHz，相邻间隔4kHz。这样，经过频谱搬移（变频和带通滤波）后，第一路电话信号占据6~10kHz，第二路占据10~14kHz，第三路占据14~18kHz。频谱向上搬移的结果，使三路话音信号在6~18kHz的频率范围内，其频谱依次排列互不重叠，这样就可以共用一条线路传送到收信端。在收信端首先利用分路器（三个带通滤波器）将各自对应的话音信号从线路传输来的多路信号频带中选出来，然后再分别进行频谱向下搬移（变频和低通滤波），把频谱搬回到基本频谱位置。

图3-12　三路电话频分复用原理方框图

在通信技术中，人们把用变频和带通滤波实现频谱搬移的调制方式称为单边带调制（因这种方式把话音信号调制在载频的一个边带上）。又把利用适当频率的许多载波通过变频和滤波把各路话音信号基本频谱进行搬移，从而实现频分复用多路传输的通信，形象地称为载波通信，并把这种通信设备称为载波机。如图3-13所示是电信局机房中排列整齐的载波机。

图3-13　排列整齐的载波机