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       復(fù)用是指將若干個(gè)彼此獨(dú)立的信號(hào)合并成可在同一信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)的方法，常見(jiàn)的信號(hào)復(fù)用采用按頻率區(qū)分與按時(shí)間區(qū)分的方式，前者稱(chēng)為頻分復(fù)用（frequency division multiplexing,FDMA）,后者稱(chēng)為時(shí)分復(fù)用。

       頻分多址（frequencydivisionmultipeaccess,FDMA）是使用最早、目前使用較多的一種多址接入方式，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)中。

       通常在通信系統(tǒng)中，信道所提供的帶寬往往比傳輸一路信號(hào)所需要的帶寬要寬得多，這樣就可以將信道的帶寬分割成不同的頻段，每頻段傳輸一路信號(hào)，這就是頻分復(fù)用。頻分復(fù)用是指信道復(fù)用按頻率區(qū)分信號(hào)，即將信號(hào)資源劃分為多個(gè)子頻帶，每個(gè)子頻帶占用不同的頻率。然后把需要在同一信道上同時(shí)傳輸?shù)亩鄠€(gè)信號(hào)的頻譜調(diào)制到不同的頻帶上，合并在一起不會(huì)相互影響，并且能在接收端彼此分離開(kāi)。為此，在發(fā)送端首先要對(duì)各路信號(hào)進(jìn)行調(diào)制將其頻譜函數(shù)搬移到相應(yīng)的頻段內(nèi)，使之互不重疊，再送入信道一并傳輸。在接收端則釆用不同通帶的帶通濾波器將各路信號(hào)分隔，然后分別解調(diào)，恢復(fù)各路信號(hào)。調(diào)制的方式可以任意選擇，但常用的是單邊帶調(diào)制。因?yàn)槊恳宦沸盘?hào)占據(jù)的頻段小，最節(jié)省頻帶，在同一信道中傳送的路數(shù)可以增加。

       頻分復(fù)用系統(tǒng)的示意圖如圖4.6所示，其中f1（t）、f2(t）、…、fn（t）為n路低頻信號(hào)，通過(guò)調(diào)制器形成各路處于不同頻段上的邊帶信號(hào)。頻分復(fù)用的理論基礎(chǔ)仍然是調(diào)制和解調(diào)。通常為防止鄰路信號(hào)的相互干擾，相鄰兩路間還要留有防護(hù)頻帶，因此各路載頻之間的間隔應(yīng)為每路信號(hào)的頻帶與保護(hù)頻帶之和。以語(yǔ)音信號(hào)為例，其頻譜一般在0.3?3.4kHz范圍內(nèi)，防護(hù)頻帶標(biāo)準(zhǔn)為900Hz,則每路信號(hào)占據(jù)頻帶為4.3kHz,以此來(lái)選擇相應(yīng)的各路載頻頻率，在接收端則用帶通濾波器將各路信號(hào)分離，再經(jīng)同步檢波即可恢復(fù)各路信號(hào)，為減少載波頻率的類(lèi)型，有時(shí)也用二次調(diào)制。

       頻分復(fù)用系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是信道復(fù)用率高，允許的復(fù)用路數(shù)較多，同時(shí)分路也很方便，是模擬通信中主要的一種復(fù)用方式，在有線(xiàn)和微波通信中的應(yīng)用十分廣泛。頻分復(fù)用的缺點(diǎn)是設(shè)備生產(chǎn)較為復(fù)雜，同時(shí)因?yàn)V波性能不夠理想，以及信道內(nèi)存在的非線(xiàn)性，所以容易產(chǎn)生路間干擾。

圖4.6頻分復(fù)用系統(tǒng)的示意圖

       FDMA通信系統(tǒng)模型如圖4.7所示。FDMA通信系統(tǒng)核心的思想是頻分復(fù)用，發(fā)送端的基帶信號(hào)通過(guò)不同的載波調(diào)制之后，通過(guò)合路器進(jìn)行二次調(diào)制之后在信道中進(jìn)行傳輸；接收端通過(guò)帶通濾波器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，然后進(jìn)行解調(diào),從而恢復(fù)發(fā)送端的基帶信號(hào)。

圖4.7FDMA通信系統(tǒng)模型

        頻分復(fù)用技術(shù)除傳統(tǒng)意義上的頻分復(fù)用外，還有一種是OFDM。

       傳統(tǒng)的頻分復(fù)用典型的應(yīng)用莫過(guò)于廣電HFC(hybridfibercable,混合光纖同軸電纜)網(wǎng)絡(luò)電視信號(hào)的傳輸了，不管是模擬電視信號(hào)還是數(shù)字電視信號(hào)都是如此，因?yàn)閷?duì)于數(shù)字電視信號(hào)而言，盡管在每一個(gè)頻道(8MHz)以?xún)?nèi)是時(shí)分復(fù)用傳輸?shù)?，但各個(gè)頻道之間仍然是以頻分復(fù)用的方式傳輸?shù)摹?/p> 2.OFDM

       OFDM技術(shù)是在1971年被相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的。由于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展，OFDM系統(tǒng)可以采用FFT和IFFT來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。1980年，Ruiz提出了循環(huán)前綴的概念來(lái)消除相互干擾。當(dāng)信道的最大時(shí)延小于釆用的循環(huán)前綴長(zhǎng)度時(shí)，經(jīng)過(guò)多徑衰落信道后的OFDM系統(tǒng)的性能會(huì)比較好。目前OFDM已經(jīng)應(yīng)用于多通信技術(shù)，如釆用IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、歐洲數(shù)字化音頻廣播、數(shù)字化視頻廣播、高清晰度數(shù)字電視，采用IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播等。這些應(yīng)用都得益于低復(fù)雜度的OFDM接收機(jī)，并且用戶(hù)終端不需要具有高功率發(fā)射機(jī)。從而避免了OFDM系統(tǒng)中的一個(gè)主要缺點(diǎn)，即高峰均比而導(dǎo)致昂貴的高功率發(fā)射機(jī)。因?yàn)镺FDM技術(shù)可以對(duì)抗多徑衰落信號(hào)，以及可以和其他技術(shù)組成新的通信系統(tǒng)，因此在3G/4G通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，OFDM被LTE（longtermevolution,長(zhǎng)期演進(jìn)）下行鏈路標(biāo)準(zhǔn)釆納，被3GPPLTE-Advanced和IMT-Advanced列為首選技術(shù)。