什么是频分多路复用（FDM）

什么是频分多路复用（FDM）

“复用”是一种将若干个彼此独立的信号，合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。比如，传输的语音信号的频谱一般在300~3400Hz内，为了使若干个这种信号能在同一信道上传输，可以把它们的频谱调制到不同的频段，合并在一起而不致相互影响，并能在接收端彼此分离开来。

有三种基本的多路复用方式：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）与码分复用（CDM）。按频率区分信号的方法叫频分复用，按时间区分信号的方法叫时分复用，而按扩频码区分信号的方式称为码分复用。

频分复用的目的在于提高频带利用率。通常，在通信系统中，信道所能提供的带宽往往要比传送一路信号所需的带宽宽得多。因此，一个信道只传输一路信号是非常浪费的。为了充分利用信道的带宽，因而提出了信道的频分复用问题。图1示出了一个频分复用电话系统的组成框图。图中，复用的信号共有 路，每路信号首先通过低通滤波器（LPF），以限制各路信号的最高频率 。为简单起见，无妨设各路的 都相等。例如，若各路都是话音信号，则每路信号的最高频率皆为3400Hz。然后，各路信号通过各自的调制器进行频谱搬移。调制器的电路一般是相同的，但所用的载波频率不同。调制的方式原则上可任意选择，但最常用的是单边带调制，因为它最节省频带。因此，图中的调制器由相乘器和边带滤波器（SBF）构成。在选择载频时，既应考虑到边带频谱的宽度，还应留有一定的防护频带 ，以防止邻路信号间相互干扰，即

式中， 和 分别为第 路和第（ +1）路的载波频率。显然，邻路间隔防护频带越大，对边带滤波器的技术要求越低。但这时占用的总频带要加宽，这对提高信道复用率不利。因此，实际中应尽量提高边带滤波技术，以使 尽量缩小。目前，按CCITT标准，防护频带间隔应为900Hz。

经过调制的各路信号，在频率位置上就被分开了。因此，可以通过相加器将它们合并成适合信道内传输的复用信号，其频谱结构如图2所示。图中，各路信号具有相同的fm ，但它们的频谱结构可能不同。 n路单边带信号的总频带宽度为

式中，

为一路信号占用的带宽。

合并后的复用信号，原则上可以在信道中传输，但有时为了更好地利用信道的传输特性，还可以再进行一次调制。

在接收端，可利用相应的带通滤波器（BPF）来区分开各路信号的频谱。然后，再通过各自的相干解调器便可恢复各路调制信号。

频分复用系统的最大优点是信道复用率高，容许复用的路数多，分路也很方便。因此，它成为目前模拟通信中最主要的一种复用方式。特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛。频分复用系统的主要缺点是设备生产比较复杂，会因滤波器件特性不够理想和信道内存在非线性而产生路间干扰。