SDH技術(shù)孫學(xué)康版PPT第00章

1、 信號波形的特征可用兩個物理量（時信號波形的特征可用兩個物理量（時 間、幅度）來表示。間、幅度）來表示。 模擬信號隨波形模擬信息的變化而變模擬信號隨波形模擬信息的變化而變 化，其特點是幅度連續(xù)?；涮攸c是幅度連續(xù)。 圖圖0-2所示的是數(shù)字信號的波形，其特所示的是數(shù)字信號的波形，其特 點是：幅值被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)，它點是：幅值被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)，它 不是連續(xù)的，而是離散的。不是連續(xù)的，而是離散的。 可分為兩類通信方式：模擬通信和數(shù)可分為兩類通信方式：模擬通信和數(shù) 字通信。字通信。 模擬通信是以模擬信號的形式傳遞消模擬通信是以模擬信號的形式傳遞消 息，采用頻分復(fù)用實現(xiàn)多路通信。息，采用頻

2、分復(fù)用實現(xiàn)多路通信。 數(shù)字通信是以數(shù)字信號的形式傳遞消數(shù)字通信是以數(shù)字信號的形式傳遞消 息，采用時分復(fù)用實現(xiàn)多路通信。息，采用時分復(fù)用實現(xiàn)多路通信。 占空比占空比a=/tB，可見，圖，可見，圖0-3（a）中）中 a=1，圖，圖0-3（b）中）中a=1/2。 數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成模型如圖數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成模型如圖0-4所示。所示。 信源是把原始信息變換成原始電信號。信源是把原始信息變換成原始電信號。 信源編碼的功能是把模擬信號變換成信源編碼的功能是把模擬信號變換成 數(shù)字信號，即完成模數(shù)變換的任務(wù)。數(shù)字信號，即完成模數(shù)變換的任務(wù)。 信道是指傳輸信號的通道。信道是指傳輸信號的通道。 接收端的解調(diào)、信道

3、解碼、信源解碼接收端的解調(diào)、信道解碼、信源解碼 等幾個方框的功能與發(fā)送端幾個對應(yīng)的方等幾個方框的功能與發(fā)送端幾個對應(yīng)的方 框正好相反，是一一對應(yīng)的反變換關(guān)系?？蛘孟喾?，是一一對應(yīng)的反變換關(guān)系。 信源解碼后的電信號，由受信者接收，通信源解碼后的電信號，由受信者接收，通 常稱之為信宿。信宿可以是人，也可以是常稱之為信宿。信宿可以是人，也可以是 各種終端設(shè)備。各種終端設(shè)備。 若信源是數(shù)字信息時，則信源若信源是數(shù)字信息時，則信源 編碼或信源解碼可去掉，這樣就構(gòu)成編碼或信源解碼可去掉，這樣就構(gòu)成 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。 若通信距離不太遠(yuǎn)，且通信容若通信距離不太遠(yuǎn)，且通信容 量不太大時，信道一般采

4、用市話電纜，量不太大時，信道一般采用市話電纜， 即采用基帶傳輸方式，這樣就不需要即采用基帶傳輸方式，這樣就不需要 調(diào)制和解調(diào)部分。調(diào)制和解調(diào)部分。 傳送話音信息時，即使有少量誤碼，傳送話音信息時，即使有少量誤碼， 也不影響通信質(zhì)量，一般不加信道編、解也不影響通信質(zhì)量，一般不加信道編、解 碼。碼。 在對保密性能要求比較高的通信系在對保密性能要求比較高的通信系 統(tǒng)中，可在信源編碼與信道編碼之間加入統(tǒng)中，可在信源編碼與信道編碼之間加入 加密器；同時在接收端加入解密器。加密器；同時在接收端加入解密器。 數(shù)字通信具有以下幾個主要特點。數(shù)字通信具有以下幾個主要特點。 （1） 抗干擾能力強，無噪聲積累抗干擾

5、能力強，無噪聲積累 （2） 便于加密處理便于加密處理 （3） 采用時分復(fù)用實現(xiàn)多路通信采用時分復(fù)用實現(xiàn)多路通信 （4） 設(shè)備便于集成化、微型化設(shè)備便于集成化、微型化 （5） 占用信道頻帶寬占用信道頻帶寬 衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能好壞的指標(biāo)是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能好壞的指標(biāo)是 有效性和可靠性兩項。有效性和可靠性兩項。 有效性指標(biāo)具體包括以下三項內(nèi)容。有效性指標(biāo)具體包括以下三項內(nèi)容。 信息傳輸速率簡稱傳信率，也叫數(shù)碼信息傳輸速率簡稱傳信率，也叫數(shù)碼 率（常用率（常用fB表示）。它的定義是：每秒所表示）。它的定義是：每秒所 傳輸?shù)男畔⒘俊鬏數(shù)男畔⒘俊?信息量是消息多少的一種度量，消息信息量是消息多少的一

6、種度量，消息 的不確定性程度越大，則其信息量越大。的不確定性程度越大，則其信息量越大。 信息量的度量單位為信息量的度量單位為“比特比特”（bit）。）。 符號速率也叫碼元速率，它的定義是：符號速率也叫碼元速率，它的定義是： 1秒所傳輸?shù)拇a元數(shù)目（這里的碼元可以秒所傳輸?shù)拇a元數(shù)目（這里的碼元可以 是多進(jìn)制的，也可以是二進(jìn)制的），其單是多進(jìn)制的，也可以是二進(jìn)制的），其單 位為位為“波特波特”（d）。）。 符號（或碼元）與代碼的關(guān)系為：一符號（或碼元）與代碼的關(guān)系為：一 個符號要用個符號要用log2M個代碼來表示（個代碼來表示（M為進(jìn)制為進(jìn)制 數(shù)或電平數(shù)）。數(shù)或電平數(shù)）。 綜上所述，很容易得出信息傳

7、輸速率綜上所述，很容易得出信息傳輸速率 R與符號速率與符號速率N的關(guān)系為：的關(guān)系為： R=Nlog2M 可見，二進(jìn)制碼元傳輸時，信息傳輸可見，二進(jìn)制碼元傳輸時，信息傳輸 速率與符號速率相等。速率與符號速率相等。 通信系統(tǒng)所占用的頻帶愈寬，傳輸信通信系統(tǒng)所占用的頻帶愈寬，傳輸信 息的能力應(yīng)該愈大。所以真正用來衡量數(shù)息的能力應(yīng)該愈大。所以真正用來衡量數(shù) 字通信系統(tǒng)傳輸效率的指標(biāo)（有效性）應(yīng)字通信系統(tǒng)傳輸效率的指標(biāo)（有效性）應(yīng) 當(dāng)是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率當(dāng)是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率 。 誤碼率的定義為：在傳輸過程中發(fā)生誤碼率的定義為：在傳輸過程中發(fā)生 誤碼的碼元個數(shù)與傳輸?shù)目偞a元之比。誤碼的碼元個數(shù)與傳輸

8、的總碼元之比。 由于數(shù)字通信是以數(shù)字信號的形式來由于數(shù)字通信是以數(shù)字信號的形式來 傳遞消息的，而話音信號是幅度、時間取傳遞消息的，而話音信號是幅度、時間取 值均連續(xù)的模擬信號，所以數(shù)字通信所要值均連續(xù)的模擬信號，所以數(shù)字通信所要 解決的首要問題是模擬信號的數(shù)字化，即解決的首要問題是模擬信號的數(shù)字化，即 模數(shù)變換（模數(shù)變換（A/D變換）。變換）。 模數(shù)變換的方法主要有脈沖編碼調(diào)模數(shù)變換的方法主要有脈沖編碼調(diào) 制（制（PCM）、差值脈沖編碼調(diào)制）、差值脈沖編碼調(diào)制 （DPCM）、自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制）、自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制 （ADPCM）、增量調(diào)制（）、增量調(diào)制（DM）等。）等。 脈沖編碼調(diào)制

9、是對模擬信號的瞬時抽脈沖編碼調(diào)制是對模擬信號的瞬時抽 樣值量化、編碼，以將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)樣值量化、編碼，以將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù) 字信號。字信號。 若模數(shù)變換的方法采用若模數(shù)變換的方法采用PCM，由此，由此 構(gòu)成的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為構(gòu)成的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為PCM通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)。 采用基帶傳輸?shù)牟捎没鶐鬏數(shù)腜CM通信系統(tǒng)構(gòu)成方框圖通信系統(tǒng)構(gòu)成方框圖 如圖如圖0-7所示。所示。 相當(dāng)于信源編碼部分的模數(shù)變換相當(dāng)于信源編碼部分的模數(shù)變換 （AD變換），具體包括抽樣、量化、編變換），具體包括抽樣、量化、編 碼三步。碼三步。 抽樣抽樣是把模擬信號在時間上離散是把模擬信號在時間上離散 化，變?yōu)槊}沖幅度調(diào)制

10、（化，變?yōu)槊}沖幅度調(diào)制（PAM）信號。）信號。 量化量化是把是把PAM信號在幅度上離散信號在幅度上離散 化，變?yōu)榱炕担ü灿谢?，變?yōu)榱炕担ü灿蠳個量化值）。個量化值）。 編碼編碼是用二進(jìn)碼來表示是用二進(jìn)碼來表示N個量化個量化 值，每個量化值編值，每個量化值編l位碼，則有位碼，則有N=2l。 接收端首先利用再生中繼器消除數(shù)字接收端首先利用再生中繼器消除數(shù)字 信號中的噪聲干擾，然后進(jìn)行數(shù)信號中的噪聲干擾，然后進(jìn)行數(shù)/模變換。模變換。 數(shù)數(shù)/模變換包括解碼和低通兩部分。模變換包括解碼和低通兩部分。 解碼解碼是編碼的反過程，解碼后還是編碼的反過程，解碼后還 原為原為PAM信號（假設(shè)忽略量化誤差信號（

11、假設(shè)忽略量化誤差量量 化值與化值與PAM信號樣值之差）。信號樣值之差）。 低通低通收端低通的作用是恢復(fù)或重收端低通的作用是恢復(fù)或重 建原模擬信號。建原模擬信號。 所謂抽樣就是每隔一定的時間間隔所謂抽樣就是每隔一定的時間間隔 抽取模擬信號的一個瞬時幅度值（樣抽取模擬信號的一個瞬時幅度值（樣 值）。抽樣是由抽樣門來完成的，在抽值）。抽樣是由抽樣門來完成的，在抽 樣脈沖樣脈沖ST(t)的控制下，抽樣門閉合或斷的控制下，抽樣門閉合或斷 開，如圖開，如圖-所示。所示。 如圖如圖0-9所示。所示。 抽樣后的樣值序列頻譜抽樣后的樣值序列頻譜S()是由無限是由無限 多個分布在多個分布在s各次諧波左右的上下邊帶

12、所各次諧波左右的上下邊帶所 組成，而其中位于組成，而其中位于n=0處的頻譜就是抽樣處的頻譜就是抽樣 前的話音信號頻譜前的話音信號頻譜M()的本身（只差一個的本身（只差一個 系數(shù)系數(shù)1/T)，如圖，如圖0-9所示。所示。 抽樣頻率抽樣頻率fs不是越高越好，不是越高越好，fs太高時，太高時， 將會降低信道的利用率將會降低信道的利用率 。 量化的意思是將時間域上幅度連量化的意思是將時間域上幅度連 續(xù)的樣值序列變換為時間域上幅度離續(xù)的樣值序列變換為時間域上幅度離 散的樣值序列信號散的樣值序列信號(即量化值）。即量化值）。 量化分為均勻量化和非均勻量化量化分為均勻量化和非均勻量化 兩種。兩種。 話音信號

13、的概率密度分布曲線如圖話音信號的概率密度分布曲線如圖0- 11所示。所示。 圖中圖中U為過載電壓。而且話音信號主為過載電壓。而且話音信號主 要分布在要分布在-U+U之間。我們將之間。我們將-U+U這這 個區(qū)域稱為量化區(qū)，而將個區(qū)域稱為量化區(qū)，而將u-U與與u+U 范圍稱為過載區(qū)。范圍稱為過載區(qū)。 量化值（離散值）一般與樣值（連續(xù)量化值（離散值）一般與樣值（連續(xù) 值）不相等，因而產(chǎn)生誤差，此誤差是由值）不相等，因而產(chǎn)生誤差，此誤差是由 量化而產(chǎn)生的，所以叫量化誤差。量化而產(chǎn)生的，所以叫量化誤差。 量化誤差量化誤差e(t)量化值量化值-樣值樣值=uq(t)-u(t) 其最大量化誤差（指絕對值）不超

14、過其最大量化誤差（指絕對值）不超過 半個量化間隔半個量化間隔/2，但在過載區(qū)，量化誤差，但在過載區(qū)，量化誤差 將超過將超過/2。 有量化誤差就好比有一個噪聲疊加在有量化誤差就好比有一個噪聲疊加在 原來的信號上起干擾作用，這種噪聲稱為原來的信號上起干擾作用，這種噪聲稱為 量化噪聲。量化噪聲。 均勻量化的特點是：在量化區(qū)內(nèi)，均勻量化的特點是：在量化區(qū)內(nèi)， 大、小信號的量化間隔相同，最大量大、小信號的量化間隔相同，最大量 化誤差也就相同，所以小信號的量化化誤差也就相同，所以小信號的量化 信噪比小，大信號的量化信噪比大。信噪比小，大信號的量化信噪比大。 在在N（或（或l)大小適當(dāng)時，均勻量大小適當(dāng)時，

15、均勻量 化小信號的量化信噪比太小，不滿足化小信號的量化信噪比太小，不滿足 要求（數(shù)字通信系統(tǒng)中要求量化信噪要求（數(shù)字通信系統(tǒng)中要求量化信噪 比比26dB），而大信號的量化信噪比），而大信號的量化信噪比 較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求。較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求。 非均勻量化的宗旨是：在不增大量化非均勻量化的宗旨是：在不增大量化 級數(shù)級數(shù)N的前提下，利用降低大信號的的前提下，利用降低大信號的 量化信噪比來提高小信號的量化信噪比量化信噪比來提高小信號的量化信噪比 （大信號的量化信噪比遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求，即（大信號的量化信噪比遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求，即 使下降一點也沒關(guān)系）。為了達(dá)到這一目使下降一點也沒關(guān)系）。為了達(dá)到這一目 的，非均

16、勻量化大、小信號的量化間隔不的，非均勻量化大、小信號的量化間隔不 同。信號幅度小時，量化間隔小，其量化同。信號幅度小時，量化間隔小，其量化 誤差也??；信號幅度大時，量化間隔大，誤差也??；信號幅度大時，量化間隔大， 其量化誤差也大。其量化誤差也大。 實現(xiàn)非均勻量化的方法有兩種，即模實現(xiàn)非均勻量化的方法有兩種，即模 擬壓擴法和直接非均勻編解碼法。擬壓擴法和直接非均勻編解碼法。 模擬壓擴法模擬壓擴法 模擬壓擴法方框圖如圖模擬壓擴法方框圖如圖0-13所示。所示。 壓縮器和擴張器特性如圖壓縮器和擴張器特性如圖0-14所所 示（以示（以5折線為例）。折線為例）。 這里有兩個問題需要說明：這里有兩個問題需要

17、說明： 上述為了分析問題方便，圖上述為了分析問題方便，圖0-14的壓的壓 縮特性采用縮特性采用5折線（正、負(fù)合起來有折線（正、負(fù)合起來有5段折段折 線）。實際壓縮特性常采用線）。實際壓縮特性常采用律壓縮特性、律壓縮特性、 A律壓縮特性及律壓縮特性及A律律13折線等。折線等。 對壓縮特性的要求是：當(dāng)輸入對壓縮特性的要求是：當(dāng)輸入u=0時，時， 輸出輸出v=0；當(dāng)輸入；當(dāng)輸入u=U（過載電壓）時，輸（過載電壓）時，輸 出出v=U。而且要求擴張?zhí)匦砸獓?yán)格地與壓。而且要求擴張?zhí)匦砸獓?yán)格地與壓 縮特性相反，以使壓縮縮特性相反，以使壓縮擴張的總傳輸擴張的總傳輸 系數(shù)為系數(shù)為1，否則會產(chǎn)生失真。但這在實際，

18、否則會產(chǎn)生失真。但這在實際 中很難做到，所以模擬壓擴法已不采用。中很難做到，所以模擬壓擴法已不采用。 應(yīng)當(dāng)指出，雖然已不采用模擬壓擴法，應(yīng)當(dāng)指出，雖然已不采用模擬壓擴法， 但它還是比較重要的。原因有兩條：一是但它還是比較重要的。原因有兩條：一是 分析量化信噪比時是借助于壓縮特性的；分析量化信噪比時是借助于壓縮特性的； 二是下面要介紹的直接非均勻編解碼法是二是下面要介紹的直接非均勻編解碼法是 在模擬壓擴法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。在模擬壓擴法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。 用若干段折線去逼近用若干段折線去逼近A律壓縮特性，律壓縮特性， 由此得出了由此得出了A律律13折線。折線。 具體的方法是：對具體的方法是：對

19、x軸在軸在01（歸一（歸一 化）范圍內(nèi)以化）范圍內(nèi)以1/2遞減規(guī)律分成遞減規(guī)律分成8個不均勻個不均勻 段，其分段點是段，其分段點是1/2，1/4，1/8，1/16，1/32， 1/64和和1/128。 對對y軸在軸在01（歸一化）范圍內(nèi)以均勻（歸一化）范圍內(nèi)以均勻 分段方式分成分段方式分成8個均勻段落，它們的分段個均勻段落，它們的分段 點是：點是：7/8，6/8，5/8，4/8，3/8，2/8和和1/8。 將將x軸軸y軸相對應(yīng)的分段線在軸相對應(yīng)的分段線在xy平面上的平面上的 相交點連線就是各段的折線，即將相交點連線就是各段的折線，即將 x=1,y=1連線的交點同連線的交點同x=1/2,y=7/

20、8連線的交連線的交 點相連接的折線，就稱作第點相連接的折線，就稱作第8段的折線。段的折線。 這樣信號從大到小由這樣信號從大到小由8個直線段連成的折個直線段連成的折 線分別稱作第線分別稱作第8段、第段、第7段段第第1段。圖段。圖0- 15就是就是A律律13折線壓縮特性。折線壓縮特性。 經(jīng)過計算各段折線的斜率如圖經(jīng)過計算各段折線的斜率如圖 0-15中所示。中所示。 這里的編碼指的是根據(jù)這里的編碼指的是根據(jù)A律律13折線非折線非 均勻量化間隔的劃分直接對樣值編碼，稱均勻量化間隔的劃分直接對樣值編碼，稱 為非均勻編碼，接收端再進(jìn)行非均勻解碼，為非均勻編碼，接收端再進(jìn)行非均勻解碼， 即直接非均勻編解碼法

21、。即直接非均勻編解碼法。 數(shù)字通信是時分制多路通信，如何實數(shù)字通信是時分制多路通信，如何實 現(xiàn)時分多路通信是至關(guān)重要的?，F(xiàn)時分多路通信是至關(guān)重要的。 這里介紹數(shù)字通信系統(tǒng)中時分多路復(fù)這里介紹數(shù)字通信系統(tǒng)中時分多路復(fù) 用的實現(xiàn)方法以及傳輸?shù)幕救捍斡玫膶崿F(xiàn)方法以及傳輸?shù)幕救捍?PCM3032路系統(tǒng)的有關(guān)問題。路系統(tǒng)的有關(guān)問題。 為了提高信道利用率，使多路信號沿同一為了提高信道利用率，使多路信號沿同一 信道傳輸而互不干擾，稱多路復(fù)用。信道傳輸而互不干擾，稱多路復(fù)用。 目前多路復(fù)用的方法用得最多的有兩大類：目前多路復(fù)用的方法用得最多的有兩大類： 頻分多路復(fù)用（頻分多路復(fù)用（FDM）和時分多路復(fù)用）

22、和時分多路復(fù)用 （TDM）。頻分多路復(fù)用用于模擬通信（例如）。頻分多路復(fù)用用于模擬通信（例如 載波通信）；時分多路復(fù)用用于數(shù)字通信。載波通信）；時分多路復(fù)用用于數(shù)字通信。 所謂時分多路復(fù)用（即時分制）是利所謂時分多路復(fù)用（即時分制）是利 用各路信號在信道上占有不同時間間隔的用各路信號在信道上占有不同時間間隔的 特征來分開各路信號的。如圖特征來分開各路信號的。如圖0-16所示。所示。 每路所占有的時間間隔稱為路時隙（簡稱每路所占有的時間間隔稱為路時隙（簡稱 時隙）。時隙）。 PCM時分多路復(fù)用通信系統(tǒng)的構(gòu)成如時分多路復(fù)用通信系統(tǒng)的構(gòu)成如 圖圖0-17所示。為簡化起見只繪出所示。為簡化起見只繪出3

23、路復(fù)用情路復(fù)用情 況，現(xiàn)結(jié)合圖況，現(xiàn)結(jié)合圖0-18所示波形圖說明時分復(fù)所示波形圖說明時分復(fù) 用通信系統(tǒng)的工作原理。用通信系統(tǒng)的工作原理。 這里介紹幾個基本概念：這里介紹幾個基本概念： 1幀幀 路時隙（時隙）路時隙（時隙） 位時隙位時隙 所謂時鐘同步是使收端的時鐘頻率與所謂時鐘同步是使收端的時鐘頻率與 發(fā)端的時鐘頻率相同（時鐘頻率與二進(jìn)制發(fā)端的時鐘頻率相同（時鐘頻率與二進(jìn)制 數(shù)字信號的數(shù)碼率數(shù)值一樣）。時鐘同步數(shù)字信號的數(shù)碼率數(shù)值一樣）。時鐘同步 保證收端正確識別每一位碼元（所以時鐘保證收端正確識別每一位碼元（所以時鐘 同步也叫位同步），這相當(dāng)于圖同步也叫位同步），這相當(dāng)于圖0-19中兩中兩 端

24、旋轉(zhuǎn)開關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度相同。端旋轉(zhuǎn)開關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度相同。 幀同步是保證收發(fā)兩端相應(yīng)各話路要幀同步是保證收發(fā)兩端相應(yīng)各話路要 對準(zhǔn)，即在接收端正確接收（區(qū)分）每一對準(zhǔn)，即在接收端正確接收（區(qū)分）每一 路信號。路信號。 把每幀的首尾辨別出來，就可正確區(qū)把每幀的首尾辨別出來，就可正確區(qū) 分每一路信號，即實現(xiàn)幀同步。分每一路信號，即實現(xiàn)幀同步。 圖圖0-20是是PCM3032路系統(tǒng)（稱為基路系統(tǒng)（稱為基 群，也叫一次群）的幀結(jié)構(gòu)圖。群，也叫一次群）的幀結(jié)構(gòu)圖。 話音信號根據(jù)原話音信號根據(jù)原CCITT建議采用建議采用8kHz 抽樣，抽樣周期為抽樣，抽樣周期為125s，所以一幀的時，所以一幀的時 間（即幀周期）

25、間（即幀周期）T125s。每一幀由。每一幀由32個個 路時隙組成（每個時隙對應(yīng)一個樣值，一路時隙組成（每個時隙對應(yīng)一個樣值，一 個樣值編個樣值編8位碼），其中：位碼），其中： 30個話路時隙個話路時隙(TS1TS15，TS17 TS31) 幀同步時隙幀同步時隙(TS0) 信令與復(fù)幀同步時隙信令與復(fù)幀同步時隙(TS16) 在前面討論的抽樣、量化、編解碼及在前面討論的抽樣、量化、編解碼及 時分多路復(fù)用等基本原理的基礎(chǔ)上，下面時分多路復(fù)用等基本原理的基礎(chǔ)上，下面 介紹介紹PCM3032路系統(tǒng)基本構(gòu)成，如圖路系統(tǒng)基本構(gòu)成，如圖0- 21所示。所示。 國際上主要有兩大系列的準(zhǔn)同步數(shù)字國際上主要有兩大系列

26、的準(zhǔn)同步數(shù)字 體系，都經(jīng)原體系，都經(jīng)原CCITT推薦，即推薦，即PCM24路系路系 列和列和PCM3032路系列。北美和日本采用路系列。北美和日本采用 1.544Mbits作為第一級速率（即一次群）作為第一級速率（即一次群） 的的PCM24路數(shù)字系列，但兩家又略有不同；路數(shù)字系列，但兩家又略有不同； 歐洲和中國則采用歐洲和中國則采用2.048Mbits作為第一作為第一 級速率（即一次群）的級速率（即一次群）的PCM3032路數(shù)字路數(shù)字 系列。系列。 擴大數(shù)字通信容量，形成二次群以上擴大數(shù)字通信容量，形成二次群以上 的高次群的方法通常有兩種：的高次群的方法通常有兩種：PCM復(fù)用和復(fù)用和 數(shù)字復(fù)接

27、。數(shù)字復(fù)接。 所謂所謂PCM復(fù)用就是直接將多路信號編復(fù)用就是直接將多路信號編 碼復(fù)用。即將多路模擬話音信號按碼復(fù)用。即將多路模擬話音信號按125s 的周期分別進(jìn)行抽樣，然后合在一起統(tǒng)一的周期分別進(jìn)行抽樣，然后合在一起統(tǒng)一 編碼形成多路數(shù)字信號。編碼形成多路數(shù)字信號。 數(shù)字復(fù)接是將幾個低次群在時間的空數(shù)字復(fù)接是將幾個低次群在時間的空 隙上迭加合成高次群。例如將四個一次群隙上迭加合成高次群。例如將四個一次群 合成二次群，四個二次群合成三次群等。合成二次群，四個二次群合成三次群等。 圖圖0-22是數(shù)字復(fù)接的原理示意圖。是數(shù)字復(fù)接的原理示意圖。 數(shù)字復(fù)接的實現(xiàn)主要有兩種方法：按數(shù)字復(fù)接的實現(xiàn)主要有兩種

28、方法：按 位復(fù)接和按字復(fù)接。位復(fù)接和按字復(fù)接。 按位復(fù)接是每次復(fù)接各低次群（也稱按位復(fù)接是每次復(fù)接各低次群（也稱 為支路）的一位碼形成高次群。為支路）的一位碼形成高次群。 按字復(fù)接是每次復(fù)接各低次群（支路）按字復(fù)接是每次復(fù)接各低次群（支路） 的一個碼字形成高次群。的一個碼字形成高次群。 數(shù)字復(fù)接要解決兩個問題，即同步和數(shù)字復(fù)接要解決兩個問題，即同步和 復(fù)接。復(fù)接。 數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個 低次群的數(shù)碼率相同。低次群的數(shù)碼率相同。 如果低次群的數(shù)碼率不同，復(fù)接時會如果低次群的數(shù)碼率不同，復(fù)接時會 產(chǎn)生重疊和錯位（讀者可對比一下圖產(chǎn)生重疊和錯位（讀者可對比

29、一下圖0-22 中當(dāng)?shù)痛稳旱臄?shù)碼率相同時復(fù)接的情況）。中當(dāng)?shù)痛稳旱臄?shù)碼率相同時復(fù)接的情況）。 數(shù)字復(fù)接的同步是系統(tǒng)與系統(tǒng)間的同數(shù)字復(fù)接的同步是系統(tǒng)與系統(tǒng)間的同 步，因而也稱之為系統(tǒng)同步。步，因而也稱之為系統(tǒng)同步。 數(shù)字復(fù)接的方法實際也就是數(shù)字復(fù)接數(shù)字復(fù)接的方法實際也就是數(shù)字復(fù)接 同步的方法，有同步復(fù)接和異步復(fù)接兩種。同步的方法，有同步復(fù)接和異步復(fù)接兩種。 同步復(fù)接是用一個高穩(wěn)定的主時鐘來同步復(fù)接是用一個高穩(wěn)定的主時鐘來 控制被復(fù)接的幾個低次群，使這幾個低次控制被復(fù)接的幾個低次群，使這幾個低次 群的數(shù)碼率（簡稱碼速）統(tǒng)一在主時鐘的群的數(shù)碼率（簡稱碼速）統(tǒng)一在主時鐘的 頻率上（這樣就使幾個低次群系

30、統(tǒng)達(dá)到同頻率上（這樣就使幾個低次群系統(tǒng)達(dá)到同 步的目的），可直接復(fù)接（復(fù)接前不必進(jìn)步的目的），可直接復(fù)接（復(fù)接前不必進(jìn) 行碼速調(diào)整，但要進(jìn)行碼速變換）。同步行碼速調(diào)整，但要進(jìn)行碼速變換）。同步 復(fù)接方法的缺點是一旦主時鐘發(fā)生故障時，復(fù)接方法的缺點是一旦主時鐘發(fā)生故障時， 相關(guān)的通信系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限相關(guān)的通信系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限 于局部地區(qū)使用。于局部地區(qū)使用。 異步復(fù)接是各低次群各自使用自己的異步復(fù)接是各低次群各自使用自己的 時鐘，由于各低次群的時鐘頻率不一定相時鐘，由于各低次群的時鐘頻率不一定相 等，使得各低次群的數(shù)碼率不完全相同等，使得各低次群的數(shù)碼率不完全相同 （這是不同

31、步的），因而先要進(jìn)行碼速調(diào)（這是不同步的），因而先要進(jìn)行碼速調(diào) 整，使各低次群獲得同步，再復(fù)接。整，使各低次群獲得同步，再復(fù)接。PDH 大多采用異步復(fù)接。大多采用異步復(fù)接。 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)主要由數(shù)字復(fù)接器和數(shù)數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)主要由數(shù)字復(fù)接器和數(shù) 字分接器兩部分組成，如圖字分接器兩部分組成，如圖0-25所示。所示。 數(shù)字復(fù)接器的功能是把四個支路（低次群）數(shù)字復(fù)接器的功能是把四個支路（低次群） 合成一個高次群。它是由定時、碼速調(diào)整（或變合成一個高次群。它是由定時、碼速調(diào)整（或變 換）和復(fù)接等單元組成的。定時單元給設(shè)備提供換）和復(fù)接等單元組成的。定時單元給設(shè)備提供 統(tǒng)一的基準(zhǔn)時鐘（它備有內(nèi)部時鐘，也可以由

32、外統(tǒng)一的基準(zhǔn)時鐘（它備有內(nèi)部時鐘，也可以由外 部時鐘推動）。碼速調(diào)整（同步復(fù)接時是碼速變部時鐘推動）。碼速調(diào)整（同步復(fù)接時是碼速變 換）單元的作用是把各輸入支路的數(shù)字信號的速換）單元的作用是把各輸入支路的數(shù)字信號的速 率進(jìn)行必要的調(diào)整（或變換），使它們獲得同步。率進(jìn)行必要的調(diào)整（或變換），使它們獲得同步。 這里需要指出的是四個支路分別有各自的碼速調(diào)這里需要指出的是四個支路分別有各自的碼速調(diào) 整（或變換）單元，即四個支路分別進(jìn)行碼速調(diào)整（或變換）單元，即四個支路分別進(jìn)行碼速調(diào) 整（或變換）。復(fù)接單元將幾個低次群合成高次整（或變換）。復(fù)接單元將幾個低次群合成高次 群。群。 數(shù)字分接器的功能是把高次群分解數(shù)字分接器的功能是把高次群分解 成原來的低次群，它是由定時、同步、成原來的低次群，它是由定時、同步、 分接和恢復(fù)等單元組成。分接器的定時分接和恢復(fù)等單元組成。分接器的定時 單元是由接收信號序列中提取的時鐘來單元是由接收信號序列中提取的時鐘來 推動的。借助于同步單元的控制使得分推動的。借助于同步單元的控制使得分 接器的基準(zhǔn)時鐘與復(fù)接器的基準(zhǔn)時鐘保接器的基準(zhǔn)時鐘與復(fù)接器的基準(zhǔn)時鐘保 持正確的相位關(guān)系，即保持同步。分接持正確的相位關(guān)系，即保持同步。