頻劃分多路復用

在電信中，頻劃分多路復用（ FDM ）是一項技術，通過該技術將通信介質中可用的總帶寬分為一系列非重疊的頻帶，每個頻段都用於攜帶單獨的信號。這允許單個傳輸介質，例如微波無線電鏈路，電纜或光纖由多個獨立信號共享。另一個用途是攜帶較高速率信號的單獨串行位或段。

頻劃分多路復用的最常見示例是無線電和電視廣播，其中不同頻率的多個無線電信號同時通過了空中。另一個例子是有線電視，其中許多電視頻道同時在單個電纜上攜帶。電話系統還使用FDM通過高容量的樹幹來傳輸多個電話，通信衛星，以在上行鏈路和下行鏈路無線電樑上傳輸多個數據渠道，以及寬帶DSL調製解調器以通過扭曲的一對電話線傳輸大量計算機數據，許多其他用途。

一種稱為波長多路復用的類似技術用於光纖通信，其中使用不同的波長（頻率）在單個光纖上傳輸多個數據通道。

原則

載有數字數據的FDM通道的通帶，該通道由QPSK正交相移鍵控調節。

通過FDM系統發送的多個單獨的信息（調製）信號，例如通過有線電視系統發送的電視頻道的視頻信號稱為基帶信號。在源端，對於每個頻道，電子振盪器會生成一個載波信號，載體信號是單個頻率以“攜帶”信息的穩定振蕩波形。載體的頻率比基帶信號高得多。載體信號和基帶信號合併在調製器電路中。調節器用基帶信號改變了載體信號的某些方面，例如其幅度，頻率或相位，將數據“背式”“背負”到載體上。

調節（混合）與基帶信號的結果是在頻率的總和（ F C + F B ）和差異（ F C + F B）和差異（F C - F B ）附近生成子頻率。來自調製信號的信息在載體頻率每一側的邊帶中攜帶。因此，通道所攜帶的所有信息都是在圍繞載體頻率聚集的狹窄頻率帶中，這稱為通道的通帶。

同樣，其他基帶信號用於在其他頻率下調節載體，從而創建其他信息渠道。載體的間隔頻率足夠遠，以至於每個通道佔據的頻率帶，單獨的通道的Passbands佔據，不要重疊。所有通道均通過傳輸介質（例如同軸電纜，光纖）或通過無線電發射器通過空氣發送。只要通道頻率的間距足夠遠，以至於沒有一個通帶重疊，單獨的通道就不會彼此干擾。因此，可用的帶寬分為“插槽”或​​通道，每個通道都可以攜帶單獨的調製信號。

例如，有線電視系統使用的同軸電纜的帶寬約為1000 MHz ，但是每個電視頻道的通帶只有6 MHz寬，因此電纜上有許多頻道的空間（在現代數字電纜系統中，每個頻道都有空間反過來，將其細分為子渠道，最多可攜帶10個數字電視頻道）。

在電纜或光纖或無線電接收器的目的地端，對於每個通道，本地振盪器在該通道的載體頻率下產生一個信號，該信號與傳入的調製信號混合。頻率減去，再次產生該通道的基帶信號。這稱為解調。將最終的基帶信號從其他頻率中濾除，並向用戶輸出。

電話

對於長途電話連接，20世紀電話公司使用了L載波和類似的同軸電纜系統，這些系統載有數千個語音電路，以多個階段的多元階段多路復用。

對於較短的距離，將廉價的一對電纜用於各種系統，包括Bell System K-和N-Carrier。這些電纜不允許如此大的帶寬，因此只有12個語音通道（雙側帶）和後來的24個（單個邊帶）被多路復用，分為四根電線，每個方向每對一對，每幾英里，大約10 km。請參閱12通道載體系統。到20世紀末，FDM語音電路變得罕見。現代電話系統採用數字傳輸，其中使用時間劃分多路復用（TDM）代替FDM。

自20世紀後期以來，數字訂戶線（DSL）已使用離散的多電器（DMT）系統將其頻譜分為頻道。

組和超組

一個曾經常見的FDM系統，例如在L-Carrier中使用，使用在8 MHz範圍內運行的晶體過濾器，形成一個由12個通道組成的通道組，在8140至8188 kHz範圍內的範圍為48 kHz帶寬到8184 kHz選擇上邊帶，該組可以通過8248 kHz的載體將其轉換為60至108 kHz的標準範圍。此類系統用於DTL（直接到線）和DFSG（直接形成的超級組）中。

132語音通道（2SG + 1G）可以使用DTL平面形成。在圖1中給出了調製和頻率計劃，而DTL技術的使用允許形成最多可直接放置在線的132個語音通道。 DTL消除了組和超級組設備。

DFSG可以採取類似的步驟，在8 kHz中可以直接形成多個超級組的DFSG也可以消除組設備並提供：

  • 降低成本7％至13％
  • 更少安裝和維護的設備
  • 由於設備較小而提高了可靠性

DTL和DFSG都可以符合低密度系統（使用DTL）和更高密度系統（使用DFSG）的需求。 DFSG終端與DTL端子相似，除非兩個超級組組合，而不是兩個超級組。一個600個通道（10個超組）的萬事組是基於DFSG的示例。

其他例子

FDM也可用於在最終調製到載波上的最終調製之前組合信號。在這種情況中複合信號。模擬NTSC電視頻道被分為視頻，顏色和音頻的子載波頻率。 DSL使用不同的語音頻率以及同一導體上的上游和下游數據傳輸，這也是頻率雙工的示例。

如果使用頻段多路復用來允許多個用戶共享物理通信渠道，則稱為頻率分區多重訪問（FDMA）。

FDMA是將無線電信號與不同發射器分開的傳統方式。

在1860年代和70年代，幾位發明家以聲學和和聲電報的名義嘗試了FDM。實際的FDM僅在電子時代實現。同時，他們的努力導致對電聲技術的基本了解，從而導致電話發明。

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