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时分复用原理时分复用原理是一种在通信领域广泛应用的技术，它能够有效地提高通信信道的利用率，实现多个用户之间的数据传输。
时分复用原理的核心思想是将时间分割成若干个时隙，不同用户在不同的时隙中进行数据传输，从而实现多用户共享同一个信道的通信。
本文将详细介绍时分复用原理的基本概念、工作原理和应用场景。
时分复用原理的基本概念。
时分复用原理是一种多路复用技术，它将通信信道分割成若干个时隙，每个时隙用于不同用户的数据传输。
在时分复用系统中，不同用户之间通过时分复用器按照预定的时隙顺序进行数据传输，从而实现多用户共享同一个信道的通信。
时分复用原理可以分为同步时分复用和异步时分复用两种方式，它们分别适用于不同的通信场景和要求。
时分复用原理的工作原理。
时分复用原理的工作原理主要包括时分复用器、时分复用信号和时分复用解复用器三个部分。
时分复用器负责将不同用户的数据按照预定的时隙顺序组合成时分复用信号，然后通过通信信道进行传输。
时分复用解复用器则负责接收时分复用信号，并将其中的不同用户数据按照时隙顺序解复用出来，交付给相应的用户设备。
通过时分复用原理，不同用户之间可以在同一通信信道上进行数据传输，从而提高了通信信道的利用率。
时分复用原理的应用场景。
时分复用原理在通信领域有着广泛的应用场景，其中最典型的应用就是在移动通信系统中。
在移动通信系统中，由于用户数量庞大且通信需求多样化，时分复用原理能够有效地提高通信信道的利用率，实现多用户之间的数据传输。
此外，时分复用原理还可以应用于有线通信系统、卫星通信系统等多种通信场景中，为不同用户提供高效可靠的通信服务。
总结。
时分复用原理作为一种重要的多路复用技术，在通信领域有着广泛的应用前景。
通过将通信信道分割成若干个时隙，不同用户可以在不同的时隙中进行数据传输，从而实现多用户共享同一个信道的通信。
时分复用原理不仅能够提高通信信道的利用率，还能够满足不同用户的通信需求，为通信系统的发展和应用提供了重要的技术支持。
时分复用的原理和应用1. 时分复用的基本原理时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种多路传输技术，通过在不同的时间片中传输不同的信号，以实现信号的复用。
时分复用的基本原理是将多个低速信号合并成为一个高速信号，然后在接收端将高速信号分解为原始的低速信号。
时分复用的原理可以简单概括为以下几个步骤：1.时间片分配：将可用的时间分为多个间隔相等的时间片。
每个时间片都用于传输一个低速信号。
2.信号输入：将多个低速信号输入到时分复用器中。
3.信号复用：时分复用器按照预定的时间片分配方案，将每个低速信号与对应的时间片进行对应。
4.复合信号传输：将经过复用后的高速信号发送到接收端。
5.信号分解：接收端的时分复用器按照相同的时间片分配方案，将接收到的高速信号分解为原始的低速信号。
2. 时分复用的应用时分复用广泛应用于各种通信系统中，包括传统的电话通信、计算机网络以及无线通信系统等。
下面是几个常见的时分复用应用场景：2.1 电话通信系统在传统的电话通信系统中，时分复用技术被广泛应用于电话交换机。
电话交换机通过时分复用技术将多个电话信号合并到一个传输线路上，以提高传输效率。
这样可以节省通信线路的数量，并且可以实现同时进行多个电话通话。
2.2 计算机网络在计算机网络中，时分复用技术被用于传输数据。
通过将多个计算机的数据按照时间片分配进行复用，可以提高网络的传输效率。
常见的应用包括以太网、ATM等。
2.3 无线通信系统时分复用技术在无线通信系统中也有广泛的应用。
例如，GSM（Global System for Mobile Communications）网络使用时分复用技术将多个用户的语音和数据合并到一个信道中进行传输。
这样可以提高网络的容量和传输效率。
2.4 光纤通信在光纤通信中，时分复用技术可以将多个光信号以时分复用的方式进行传输。
光纤通信中一般采用了密集波分复用（DWDM）技术，可以将多个不同波长的光信号合并到一个光纤中进行传输，从而大大提高了光纤的传输容量。
说明时分复用的原理和应用1. 原理介绍时分复用（Time Division Multiplexing，简称TDM）是一种将多个信号通过时间片等分的技术。
在通信领域，时分复用被广泛应用于数字通信系统中，通过将多路信号按照一定的时间顺序进行切换，从而实现多路复用的目的。
TDM的原理可以简单地描述为：将不同的信号依次放置在时间上连续的位置上，每个信号占用一个固定的时间片，然后这些信号按照一定的顺序进行切换，并通过解调器等设备将它们分开。
在每个时间片内，只有一个信号被传输，其他时间片内的信号被暂停传输，这样就实现了信号的复用。
2. 应用场景TDM技术在通信领域有很多应用场景，以下是一些常见的应用场景：•电话系统：时分复用技术被广泛应用于电话系统中，通过为不同的电话通话分配不同的时间片，实现多线路的复用。
这样就可以有效地利用网络资源，提高通话容量。
•数据传输：在数据通信系统中，TDM可以将不同的数据流按照一定的顺序进行切换，将它们封装在同一条物理信道上进行传输。
这种方式可以提高数据传输的效率和带宽利用率。
•广播电视：TDM技术也被广泛应用于广播电视系统中，通过将多个频道的信号按照时间片进行切换，实现多频道的复用。
这样可以节省频谱资源，提高广播电视系统的传输能力。
3. 优点和局限性3.1 优点•资源利用率高：TDM技术可以将多个信号放置在同一条物理信道上进行传输，从而提高资源的利用率。
•传输可靠性强：每个信号在分配的时间片内进行传输，其他时间片内的信号被暂停传输，这样可以避免信号之间的干扰，提高传输的可靠性。
•灵活性高：TDM技术可以根据传输需求动态调整信号的顺序和时间片的分配，从而适应不同的传输场景。
3.2 局限性•延迟较高：每个信号依次占用时间片进行传输，因此整个传输过程会引入一定的延迟。
对于实时性要求比较高的应用，可能会受到影响。
•传输容量受限：TDM技术的传输容量受到时间片的个数和时隙的大小的限制，因此在传输大容量数据时可能会受到限制。
一、实验目的1. 理解时分复用的基本概念和原理；2. 掌握时分复用系统的组成和实现方法；3. 熟悉实验仪器的使用和操作；4. 分析实验数据，验证时分复用系统的性能。
二、实验原理时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种将多个信号在时间上进行分割，通过同一传输介质进行传输的技术。
在时分复用系统中，每个信号占用一段固定的时间，称为时隙。
在传输过程中，各信号按照一定的顺序依次传输，接收端根据时隙顺序进行信号分离。
时分复用系统的原理如下：1. 时分复用器（Multiplexer）：将多个信号按照时隙顺序进行复用，形成一个复用信号；2. 传输介质：将复用信号传输到接收端；3. 解复用器（Demultiplexer）：将复用信号按照时隙顺序进行解复用，还原出各个原始信号。
三、实验仪器与设备1. 时分复用实验平台；2. 示波器；3. 信号发生器；4. 信号分析仪。
四、实验步骤1. 将时分复用实验平台连接好，确保各设备正常工作；2. 设置信号发生器，生成多个原始信号，分别为信号1、信号2、信号3；3. 将信号1、信号2、信号3分别输入时分复用器的输入端；4. 设置时分复用器，使信号1、信号2、信号3依次占用时隙；5. 观察示波器，观察复用信号的波形；6. 将复用信号输入解复用器，观察解复用后的信号波形；7. 比较原始信号和解复用信号的波形，分析实验结果。
五、实验数据与分析1. 实验数据：（1）原始信号1：频率为1kHz，幅度为1V；（2）原始信号2：频率为2kHz，幅度为1V；（3）原始信号3：频率为3kHz，幅度为1V；（4）复用信号：频率为3kHz，幅度为3V；（5）解复用信号1：频率为1kHz，幅度为1V；（6）解复用信号2：频率为2kHz，幅度为1V；（7）解复用信号3：频率为3kHz，幅度为1V。
2. 实验分析：（1）在时分复用过程中，原始信号1、信号2、信号3依次占用时隙，形成复用信号。
时分复⽤通信系统设计⽬录第⼀章摘要 (1)第⼆章总体设计原理 (2)2.1 PCM编码原理 (2)2.2 PCM原理框图 (3)2.3 时分复⽤原理 (4)第三章单元电路的设计 (6)3.1信号源系统模块 (6)3.2 PCM编码器模块 (7)3.3帧同步模块 (9)3.4位同步模块 (10)3.5 PCM分接译码模块 (12)3.6系统仿真模型 (14)第四章总结与体会 (15)第⼀章摘要SystemView是具有强⼤功能基于信号的⽤于通信系统的动态仿真软件，可以满⾜从底层到⾼层不同层次的设计、分析使⽤。
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时分复⽤（TDM：Time Division Multiplexing）的特点是，对任意特定的通话呼叫，为其分配⼀个固定速率的信道资源，且在整个通话区间专⽤。
TDM把若⼲个不同通道（channel）的数据按照固定位置分配时隙（TimeSlot：8Bit数据）合在⼀定速率的通路上，这个通路称为⼀个基群。
时分复⽤是建⽴在抽样定理基础上的。
抽样定理使连续（模拟）的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替。
这样，当抽样脉冲占据短时间时，在抽样脉冲之间就留有时间空隙，利⽤这个时间空隙便可以传输其他信号的抽样值。
因此，这就有可能沿⼀条信道同时传送若⼲个基带信号。
当采⽤单⽚集成PCM 编解码器时，其时分复⽤⽅式是先将各路信号分别抽样、编码、再经时分复⽤分配器合路后送⼊信道，接收端先分路，然后各路分别解码和重建信号。
PCM的32路标准的意思是整个系统共分为32个路时隙，其中30 个路时隙分别⽤来传送30 路话⾳信号，⼀个路时隙⽤来传送帧同步码，另⼀个路时隙⽤来传送信令码，即⼀个PCM30/32 系统。
时分复用实现原理
时分复用是一种利用时间来实现多路信号传输的技术，其实现原理主要涉及到两个方面：时间划分和信号调制。
时间划分指的是将时间分成若干个时隙，每个时隙只分配给一个信号进行传输，这样不同的信号就可以在不同的时隙中传输，互不干扰。
在实现时分复用时，时间划分的准确性和稳定性是非常关键的。
信号调制是指将要传输的信号转化为适合在传输介质中传输的
形式，如将数字信号调制成模拟信号或频率信号等。
在时分复用中，不同的信号需要采用不同的调制方式，以便在同一时隙中传输时不发生干扰。
实现时分复用的关键技术包括时钟同步、带宽分配与管理以及信号调制与解调等。
当多个信号同时传输时，时钟同步是必需的，以确保在不同节点中的时钟同步。
带宽分配与管理则是根据不同信号的带宽需求对网络资源进行合理分配，以尽可能地提高网络利用率。
信号调制与解调则是将要传输的信号转换为适合传输的形式，并在接收端将其解调回原来的形式。
总的来说，时分复用是一种非常实用的多路传输技术，其实现原理主要涉及到时间划分和信号调制两个方面。
在实现时分复用时，需要采用一系列关键技术，如时钟同步、带宽分配与管理以及信号调制与解调等，以确保多个信号可以在同一介质中传输，达到高效利用网络资源的目的。
- 1 -。
时分复用的原理和应用1. 时分复用的概念时分复用（Time Division Multiplexing，简称TDM）是一种多路复用技术，将多个输入信号按照时间片的方式进行排列，以便共享传输媒介。
每个输入信号在不同的时间段被发送，并在接收端按照相同的时间顺序进行解析。
时分复用技术常用于数字通信系统中，可以提高传输容量和效率。
2. 时分复用的原理时分复用的原理是基于时间分割的思想，将时间分成若干个相等的时间片，每个时间片用于发送一个信号的数据。
具体原理如下：•分时方式：将时间分为固定长度的时间片，每个时间片用于发送一个信号的数据。
•信号采样：系统以一定的频率采样每个输入信号的数据，将其转换成数字形式。
•时钟同步：系统使用共享的时钟信号将各个输入信号进行同步。
•时间片分配：将各个输入信号的数据按照一定的算法分配到不同的时间片中。
•数据传输：按照时间片的顺序，依次发送各个时间片中的数据。
•解析数据：接收端根据时钟信号解析数据，将各个时间片中的数据恢复成原始信号。
3. 时分复用的应用3.1 电话通信时分复用技术在电话通信中的应用非常广泛。
以电话系统为例，每个用户的语音信号被数字化并分配到一个时间片中进行传输。
这样就可以通过电话线路同时传输多个用户的语音信号，提高了电话网络的容量和效率。
3.2 数据通信在数据通信领域，时分复用技术也得到了广泛的应用。
将多个数据信号分时复用到一个传输通道中，可以提高数据传输的速率和效率。
例如，在以太网中，时分复用技术被用于将多个用户的数据同时发送到网络中。
3.3 广播电视时分复用技术在广播电视领域也有重要应用。
通过时分复用技术，可以将多个电视频道的信号同时传输到用户的电视机中，实现多个节目的同时播放。
3.4 移动通信时分复用技术在移动通信中也起到了重要的作用。
通过时分复用技术，可以将多个移动用户的信号同时传输到基站中，提高了移动通信系统的容量和效率。
例如，GSM技术中就采用了时分复用技术。
时分复用的原理与应用61. 时分复用简介时分复用（Time Division Multiplexing，简称TDM）是一种多路复用技术，用于将多个低速信号串行传输在一个高速传输介质上。
时分复用将时间分成多个时隙，并将各个低速信号的数据依次放入不同的时隙中进行传输。
在接收端，将时隙中的数据分离，恢复出原始的低速信号。
时分复用的原理在通信领域有广泛的应用，例如电话通信、计算机网络等。
本文将重点讨论时分复用的原理和其在通信领域的应用。
2. 时分复用的原理时分复用的原理是通过将时间分成多个时隙来实现多路复用。
每个时隙对应一个通信信道，而每个信道对应一个低速信号源。
在每个时隙中，将对应信道的数据进行传输。
具体的时分复用流程如下：•将各个低速信号源的数据按照一定的规则划分为帧。
•将每个帧划分为多个时隙，时隙数取决于系统的配置和需求。
•按照顺序将各个低速信号源的数据依次填入各个时隙。
•在发送端，将时隙中的数据通过传输介质发送出去。
•在接收端，将传输的数据恢复成原始的低速信号。
时分复用的实现可以基于硬件或软件。
硬件实现需要使用专门的集成电路或芯片，而软件实现可以借助计算机的处理能力。
3. 时分复用的应用时分复用在通信领域有广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景：3.1 电话通信电话通信是时分复用的一个重要应用领域。
在传统的电话网络中，每条电话线路需要占用一条通信线路。
而使用时分复用技术，可以将多条电话线路的信号通过一个高速传输介质进行传输，大大提高了通信的效率。
时分复用在电话通信中的应用可以分为两种模式：集中式时分复用和分布式时分复用。
集中式时分复用是指将多个电话线路的信号通过一个交换机进行复用；而分布式时分复用是将复用的任务分散到每个电话机上，各个电话机通过同一个传输介质进行通信。
3.2 计算机网络时分复用在计算机网络中也有重要的应用。
在局域网中，通过时分复用技术，可以将多个计算机的数据通过同一个传输介质进行传输，提高了网络的传输效率。
固定及变速率时分复用、解复用实验第一部分固定速率时分复用/解复用实验一、实验目的1.掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原理。
2.掌握帧同步码的识别原理。
3.掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
二、实验内容1.搭建一个理想信道固定速率时分复用数字通信系统，使系统正常工作。
2.搭建一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系统，使系统正常工作。
3.用示波器观察集群信号（FY_OUT）、位同步信号（BS）及帧同步信号（FS），熟悉它们的对应关系。
4.观察信号源发光管与终端发光管的显示对应关系，直接观察时分复用与解复用的实验效果。
三、实验仪器示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。
四、基本原理1．同步复接/分接原理固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接/分接。
在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Muldex)。
图1.1 数字复接器的基本组成图 1.2 数字分接器的基本组成图数字复接器的基本组成如图1.1所示。
数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。
数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。
定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推动。
调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。
复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形成合路数字信号。
数字分接器的基本组成如图1.2所示。
数字分接器的作用是把一个合路数字信号分解为原来支路的数字信号。
数字分接器由同步、定时、分接和恢复单元所组成。
定时单元的作用是为分接和恢复单元提供基准时间信号，它只能由接收的时钟来推动。
同步单元的作用是为定时单元提供控制信号，使分接器的基准时间与复接器的基准时间信号保持正确的相位关系，即保持同步。
分接单元与复接单元相对应，分接单元的作用是把输入的合路数字信号(高次群)实施时间分离。
时分复用(Time Division Multiplexer,TDM)基本原理时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。
时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。
n路时分复用系统的示意图：时分多路复用适用于数字信号的传输。
由于信道的位传输率超过每一路信号的数据传输率,因此可将信道按时间分成若干片段轮换地给多个信号使用。
每一时间片由复用的一个信号单独占用,在规定的时间内,多个数字信号都可按要求传输到达,从而也实现了一条物理信道上传输多个数字信号。
假设每个输入的数据比特率是9. 6kbit / s ,线路的最大比特率为76. 8 kbit / s ,则可传输8 路信号。
应用反展TDM方式目前又分为以下两种同步时分复用系统（分两类）：1、准同步系列PDH(用于公共电话网PSTN）。
2、同步系列SDH（用于光纤通信等骨干网络）统计时分复用系统（分两类）：1、虚电路方式（如，X.25、帧中继、ATM）。
2、数据报方式（如TCP/IP）PSTN系统目前采用PDH和SDH结合的方式，在小用户接入及交换采用PCM/PDH，核心骨干网络采用SDH。
目前世界上存在两类的PDH标准1、基于A律压缩的30/32路PCM系统（欧洲标准，用于欧洲、中国、俄罗斯等）2、基于u律压缩的24路PCM系统（美洲标准，用于北美、日本、台湾等）传统的电的时分复用技术虽然已经成熟，但是由于电子瓶颈的影响很难进一步提高单根光纤的传输速率。
目前，利用电时分复用的方式可以实现单根光纤10Gbit/s 的传输速率，德国SHF 40Gbit/s 电时分复用器虽然已经商用化，但是由于技术复杂，价格十分昂贵。
所以要想进一步提高光通信系统的通信容量，人们把研究的热点集中在了光波分复用（WDM）和光时分复用（OTDM）两种复用方式上。
WDM 是在一根光纤上复用多路不同波长的光信号，在接收端分别对不同波长进行解复用。
通信系统中的时分复用技术简介：- 介绍通信系统中的时分复用技术- 解释时分复用技术的原理和作用- 探讨时分复用技术的发展和应用领域时分复用技术的原理和作用：- 时分复用是指将时间分割成若干个时间段，不同用户在不同时间段内使用同一通信介质进行通信的技术- 主要作用是提高通信系统的资源利用率和通信信道的传输容量- 时分复用技术通过将时间划分为不重叠的时隙，使多个用户在同一信道上交替传输数据时分复用技术的发展：- 早期的时分复用技术主要应用在电话通信系统中，如PABX交换机- 随着通信技术的进一步发展，时分复用技术开始应用于无线通信系统，如GSM、CDMA等- 现代通信系统中，时分复用技术被广泛应用于各种领域，如移动通信、卫星通信、传感器网络等移动通信中的时分复用技术：- 移动通信系统中的时分复用技术主要用于无线接入链路的资源分配- 通过将频率分割成时间时隙，并为不同用户分配不同的时隙，实现多用户同时使用同一频率资源- 移动通信中的时分复用技术可以提高系统容量，同时保证用户之间的通信隔离卫星通信中的时分复用技术：- 卫星通信系统中的时分复用技术主要用于多星多频率的信道复用- 不同卫星通信设备可以在不同的时间段使用不同的频率进行通信，避免频率资源冲突- 时分复用技术可以提高卫星通信系统的频谱利用率，支持更多用户同时进行通信传感器网络中的时分复用技术：- 传感器网络中的时分复用技术主要用于多传感器节点之间的数据传输- 通过将时间划分为若干时隙，不同传感器节点在不同时间段内进行数据采集和传输- 时分复用技术可以降低传感器网络的能耗，提高系统的可靠性和实时性时分复用技术的挑战和未来发展：- 高速通信和大规模数据传输对时分复用技术提出了更高的要求- 随着新技术的不断发展，如5G等，时分复用技术将不断改进和演进- 未来时分复用技术可能应用于更多领域，如物联网、智能交通等结论：- 时分复用技术是通信系统中一种重要的资源利用技术- 它通过将时间划分为不重叠的时隙，实现多个用户同时使用同一信道进行通信- 时分复用技术在移动通信、卫星通信、传感器网络等领域有着广泛的应用- 在未来，时分复用技术将继续发展，应用于更多新兴领域，为通信系统的进一步发展提供支持。
时分复用实现原理
时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种常见的数据传
输技术，可以将多个信号在同一条通信线路上实现传输，从而提高通
信效率。
时分复用实现原理如下：
1. 时分复用的基本原理是将时间分为多个间隔，每个时间间隔都分配
给不同的信号传输。
2. 在时分复用过程中，每个传输信号都按照指定的时间顺序进行传输，每个信号占用的时间长度相同，这样就可以在同一时间段内传输多个
信号。
3. 时分复用的实现通常使用时分复用器（Time Division Multiplexer，TDM），通过这个器件将多个信号整合成一个流，然后
在传输时再将其分离。
4. 在数字通信中，时分复用还可以通过时分统计复用（Time
Division Statistical Multiplexing，TDSM）实现。
TDSM会对传输信道的数量进行动态调整，根据传输信道的负载情况，对每个信道分配
不同的时间片。
5. 时分复用的实现过程中，需要对信号进行采样和量化处理，将模拟
信号转换成数字信号，采样的精度越高，信号的传输质量就越好，但
是带来的数据量也会增加，需要更高的传输带宽。
时分复用技术的优势在于可以提高通信线路的利用率，节省传输成本，
适用于传输数据量较少的情况下。
同时，时分复用还可与其他信号处理技术（如频分复用）配合使用，实现更高效、高速的数据传输。
实验八：时分复用通信系统综合实验一：实验目的1、 熟悉帧复接/解复接器在通信系统中所处的地位及作用；2、 定性了解帧传输在不同信道误码率时对话音业务和数据业务的影响；二：实验设备1、 通信原理综合实验系统一台 2、 20MHz 双踪示波器 一台3、 电话机 二部三：实验原理本节实验将数据和话音业务通过复接/解复接模块传输，测量复接/解复接器在传输信道不同误码率（4种可选）环境下对数据和话音业务的影响，以了解信号时分复用技术在一个传输系统中的性能、作用及对相关通信业务的影响。
实验的系统连接框图见图8.1.1所示。
2#1# 图8.1.1 时分复用（TDM ）系统测试组成框图四：实验步骤准备工作：（1）将通信原理综合实验系统上电话1模块内发、收增益选择跳线开关K101、K102设置在N 位置（左端），电话2模块内发、收增益选择跳线开关K201、K202设置在N 位置（左端）。
（2）ADPCM1模块内输入信号选择跳线开关K501设置在N 位置（左端），发、收增益选择跳线开关K502、K503设置在N 位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K504设置在ADPCM2位置（中间）；ADPCM2模块内输入信号选择跳线开关K601设置在N 位置（左端），发、收增益选择跳线开关K602、K603设置在N 位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K604设置在ADPCM1位置。
（3）DTMF1模块内增益选择跳线开关K301设置在N位置（左端），DTMF2模块内增益选择跳线开关K401设置在N位置（左端）。
（4）将2部电话机分别接入PHONE1和PHONE2插座。
（5）加电后通过菜单设置在PCM编码方式。
用示波器测量DSP+FPGA模块测试点TPMZ07有脉冲信号，则系统运行正常。
（6）将解复接模块内的输入数据选择开关KB01、KB02设置自环LOOP位置（下端），使复接模块和解复接模块连接成直通方式。
（7）将复接模块内的误码产生和m序列选择开关SBW02的设置为0001（E_SEL0、E_SEL1和M_SEL0拔下，M_SEL1插入），使传输信道无误码、m序列发生器输出m1序列码。
一、实验目的1. 理解时分复用的基本概念和原理。
2. 掌握时分复用和解复用的实验操作方法。
3. 通过实验，加深对时分复用在实际通信系统中的应用理解。
二、实验原理时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种将多个信号源的信息按照一定的时间顺序复用到同一传输线路上，并在接收端进行解复用的技术。
时分复用通过将传输线路的时间分割成若干个等长的时间片，并将每个时间片分配给一个信号源，从而实现多路信号在同一传输线路上传输。
时分复用的基本原理如下：1. 将传输线路的时间分割成若干个等长的时间片。
2. 将每个时间片分配给一个信号源，每个信号源在一个时间片内发送自己的信息。
3. 在接收端，根据每个信号源分配的时间片顺序，将复用后的信号解复用，恢复出各个原始信号。
三、实验仪器1. 实验箱：包含时分复用和解复用模块。
2. 信号发生器：产生不同频率和幅度的信号。
3. 示波器：观察信号波形。
4. 电缆线：连接实验箱和仪器。
四、实验步骤1. 连接实验箱、信号发生器和示波器。
2. 设置信号发生器，产生两个不同频率和幅度的信号。
3. 将信号发生器产生的信号输入到时分复用模块的输入端。
4. 打开实验箱电源，观察示波器上复用信号的波形。
5. 将复用信号输入到解复用模块的输入端。
6. 观察解复用模块的输出端，分析解复用后的信号是否恢复出原始信号。
五、实验过程1. 将信号发生器产生的两个信号分别输入到时分复用模块的A、B输入端。
2. 打开实验箱电源，观察示波器上A、B信号的波形，确认信号输入正常。
3. 观察示波器上复用信号的波形，确认复用过程正常。
4. 将复用信号输入到解复用模块的输入端。
5. 观察解复用模块的输出端，分析解复用后的信号是否恢复出原始信号。
六、实验结论1. 通过实验，成功实现了时分复用和解复用过程。
2. 实验结果表明，时分复用技术能够有效地将多个信号源的信息复用到同一传输线路上，并在接收端恢复出原始信号。
湖南工业大学课程设计资料袋计算机与通信学院（系、部）2015 ~ 2016 学年第 1 学期课程名称通信原理课程设计指导教师胡永祥职称教授学生姓名专业班级通信1302 学号题目时分复用通信系统的设计与实现成绩起止日期2015 年12 月07 日～2015 年_12 月24 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2015 —2016 学年第一学期计算机与通信学院学院（系、部）通信工程专业通信1302 班级课程名称：通信原理课程设计设计题目：时分复用通信系统的设计与实现完成期限：自2015 年12 月07 日至2014 年12 月24 日共 3 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日通信原理课程设计设计说明书时分复用通信系统的设计与实现起止日期：2015 年12 月07 日至2015 年12 月24日学生姓名班级通信工程1302学号成绩指导教师(签字)计算机与通信学院（部）2015年12 月25日1、概述 (5)2、设计基本概念和原理 (12)2.1数字基带通信系统 (12)2.2时分复用2DPSK、2FSK通信系统 (12)3、总体设计 (12)3.1数字调制的原理 (12)3.2数字解调的工作原理 (16)4、详细设计 (20)5、完成情况 (23)6、简要的使用说明 (19)7、总结 (20)参考文献 (21)第1部分总则1.1、目的要求 (5)1.2、设计步骤与设计说明书的撰写要求 (12)1.2.1、设计步骤 (12)1.2.2、设计说明书的撰写要求 (12)1.3、时间进度安排 (12)1.4、考核要求 (20)第二部分课程设计项目内容2.1、设计目的 (23)2.2、设计内容 (19)7、总结 (20)参考文献 (21)1、概念本次课设主要是时分复用系统的设计实验，使学生加深对通信原理的理解，熟悉各类编码方式及数字基带信号的传输方式，相关电路的构成，以及如何实现仿真，为以后的工程设计打下良好基础。
1.1时分复用技术：是将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输；在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。
这种技术可以在同一个信道上传输多路信号。
1.2采用时分复用技术的原因：为了提高通信系统信道的利用率，话音信号的传输往往采用多路复用通信的方式。
这里所谓的多路复用通信方式通常是指：在一个信道上同时传输多个话音信号的技术，有时也将这种技术简称为复用技术。
复用技术有多种工作方式，例如频分复用、时分复用以及码分复用等。
2、设计的基本概念和原理位同步：在数据通信中最基本的同步方式就是"位同步"(bit synchronization)或比特同步。
比特是数据传输的最小单位。
位同步（比特同步）是指接收端时钟已经调整到和发送端时钟完全一样，因此接收端收到比特流后，就能够在每一位的中间位置进行判决（如下图所示）。
位同步（比特同步）的目的是为了将发送端发送的每一个比特都正确地接收下来。
这就要在正确的时刻（通常就是在每一位的中间位置）对收到的电平根据事先已约定好的规则进行判决。
帧同步：在时分复用通信系统中，为了正确地传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，可以集中插入、也可以分散插入。
本实验系统中帧同步识别码为7位巴克码，集中插入到每帧的第2至第8个码元位置上。
数字信源的工作原理：数字信源本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ 信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点：• CLK 晶振信号测试点• BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点（2个）• FS 信源帧同步信号输出点/测试点• NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点（4个）图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下：•晶振CRY：晶体；U1：反相器7404•分频器U2：计数器74161；U3：计数器74193；U4：计数器40160•并行码产生器K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管：左起分别与一帧中的24位代码相对应•八选一U5、U6、U7：8位数据选择器4512•三选一U8：8位数据选择器4512•倒相器U20：非门74HC04•抽样U9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图数字终端工作原理：原理框图如图4-1所示，电原理图如图4-2所示(见附录)。
它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。
两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。
两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。
在数字终端模块中，有以下测试点及输入输出点：• S-IN 时分复用基带信号输入点• SD 抽样判后的时分复用信号测试点• BD 延迟后的位同步信号测试点• FD 整形后的帧同步信号测试点• D1 分接后的第一路数字信号测试点• B1 第一路位同步信号测试点• F1 第一路帧同步信号测试点• D2 分接后的第二路数字信号测试点• B2 第二路位同步信号测试点• F2 第二路帧同步信号测试点图4-1 数字终端原理方框图图4-1中各单元与电路板上元器件对的应关系如下：•延迟1 U63：单稳态多谐振荡器4528•延迟2 U62:A：D触发器4013•整形U64:A：单稳态多谐振荡器4528；U62:B：D 触发器4013•延迟3 U67、U68、U69：移位寄存器40174•÷3 U72：内藏译码器的二进制寄存器4017•串/并变换U65、U70：八级移位寄存器4094•并/串变换 U66、U71：八级移位寄存器4014(或4021) •显示三极管9013；发光二极管延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系，如图4-3所示。
移位寄存器40174把FD延迟7、8、15、16个码元周期，得到FD-7、FD-15、FD-8（即F1）和FD-16（即F2）等4个帧同步信号。
在FD-7及的作用下，U65（4094）将第一路串行信号变成第一路8位并行信号，在FD-15和作用下，U70（4094）将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。
在F1及B1的作用下，U66（4014）将第一路并行信号变为串行信号D1，在F2及B2的作用下，U71（4014）将第二路并行信号变为串行信号D2。
B1和B2的频率为位同步信号BS频率的1/3，D1信号、D2信号的码速率为信源输出信号码速率的1/3。
U65、U70输出的并行信号送给显示单元。
根据数字信源和数字终端对应的发光二极管的亮熄状态，可以判断数据传输是否正确。
串/并变换及并/串变换电路都有需要位同步信号和帧同步信号，还要求帧同步信号的宽度为一个码元周期且其上升沿应与第一路数据的起始时刻对齐，因而送给移位寄存器U67的帧同步信号也必须符合上述要求。
但帧同步模块提供的帧同步信号脉冲宽度大于两个码元的宽度，且帧同步脉冲的上升沿超前于数字信源输出的基带信号第一路数据的起始时刻约半个码元（帧同步脉冲上升沿略迟后于位同步信号的上升沿，而位同步信号上升沿位于位同步器输入信号的码元中间，由帧同步器工作原理可得到上述结论），故不能直接将帧同步器提取的帧同步信号送到移位寄存器U67的输入端。
终端模块将帧同步器提取的帧同步信号送到单稳U64的输入端，单稳U64设为上升沿触发状态，其输出脉冲宽度略小于一个码元宽度，然后用位同步信号BD对单稳输出抽样后得到FD，如图4-3所示。
应指出的是，当数字终端采用其它电路或分接出来的数据有其它要求时，对位同步信号及帧同步信号的要求将有所不同，但不管采用什么电路，都需要符合某种相位关系的帧同步信号和位同步信号才能正确分接出时分复用的各路信号。
2. 时分复用数字基带通信系统图4-5为时分复用数字基带通信系统原理方框图。
复接器输出时分复用单极性不归零码（NRZ码），码型变换器将NRZ码变为适于信道传输的传输码（如HDB3码等），发滤波器主要用来限制基带信号频带，收滤器可以滤除一部分噪声，同时与发滤波器、信道一起构成无码间串扰的基带传输特性。
复接器和分接器都需要位同步信号和帧同步信号。
图4-5 时分复用数字基带通信系统图4-3 变换后的信号波形实验波形在示波器上的显示图BD与B2对比:本实验中复接路数N=2，信道是理想的、即相当于将发滤波器输出信号无失真地传输到收滤波器。
为简化实验设备，收、发滤波器也被省略掉。
本实验的主要目的是掌握位同步信号及帧同步信号在数字基带传输中的作用，故也可省略码型变换和反变换单元。
2、实验总体设计1、数字基带通信系统复接器输出时分复用单极性不归零码（NRZ码），码型变换器将NRZ码变为适于信道传输的传输码（如HDB3码等），发滤波器主要用来限制基带信号频带，收滤器可以滤除一部分噪声，同时与发滤波器、信道一起构成无码间串扰的基带传输特性。
复接器和分接器都需要位同步信号和帧同步信号。
图4-5 时分复用数字基带通信系统2、时分复用2DPSK、2FSK通信系统2FSK信号（相位不连续2FSK）可看成是AK与调制不同载频信号形成的两个2ASK信号相加。
时域表达式为式中m(t)为NRZ码。
其中，2DPSK、2FSK通信系统的原理图见图2—5。
3、实验详细设计1、数字调制的原理数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录）。
图2-1 数字调制方框图本单元有以下测试点及输入输出点：• CAR 2DPSK信号载波测试点• BK 相对码测试点• 2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点，VP-P>0.5V • 2FSK 2FSK信号测试点/输出点，VP-P>0.5V• 2ASK 2ASK信号测试点，VP-P>0.5V用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下：•÷2（A）U8：双D触发器74LS74•÷2（B）U9：双D触发器74LS74•滤波器A V6：三极管9013，调谐回路•滤波器B V1：三极管9013，调谐回路•码变换U18：双D触发器74LS74；U19：异或门74LS86• 2ASK调制U22：三路二选一模拟开关4053• 2FSK调制U22：三路二选一模拟开关4053• 2PSK调制U21：八选一模拟开关4051•放大器V5：三极管9013•射随器V3：三极管9013将晶振信号进行2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。
