Использование уплотнения с частотным разделением в телефонной связи

Ресурс связи в случае FDM представлен на рисунке 1 в виде частотно-временной зависимости. Здесь распределение сигналов по диапазону частот является постоянным. Ресурс связи может содержать одновременно несколько сигналов, разнесенных в спектре. Области спектра, находящиеся между используемыми диапазонами, называют защитными полосами частот. Они играют роль буфера, что позволяет снизить интерференцию между соседними каналами.

Рисунок 10.1. Уплотнение с частотным разделением

На рисунке 10.2, а показано модулирование типичного голосового телефонного сигнала (частоты немодулированного сигнала принадлежат диапазону 300 – 3400 Гц) синусоидальным сигналом с частотой 20 кГц. Двусторонний спектр немодулированного сигнала показан на рисунке 10.2,а. На рисунке 10.2,б представлен односторонний спектр на выходе смесителя. В результате смешивания спектр смещается в сторону более высоких частот по сравнению с немодулированным спектром и центрирован теперь на частоте 20 кГц. Данный спектр называется двухполосным (double-sideband – DSB), поскольку информация находится в двух различных диапазонах част. На рисунке 4,в показана нижняя боковая полоса (lower sideband-LSB), которой принадлежат частоты 16600-19700 Гц. Иногда нижнюю боковую полосу называют инвертированной боковой полосой, поскольку частотные составляющие этой полосы расположены в обратном порядке по сравнению с немодулированным сигналом.

На рисунке 10.3 приведен простейший пример технологии FDM. В данном случае реализована схема с тремя каналами передачи речи. В канале 1 голосовой сигнал из диапазона 300 – 3400 Гц модулируется сигналом с частотой 20 кГц. В каналах 2 и 3 аналогичный голосовой сигнал модулируется сигналами с частотами 16 и 12 кГц. В приведенном примере сохраняются лишь нижние боковые полосы. Результатом смешивания и фильтрации (для удаления верхних боковых полос) являются сдвинутые по частоте сигналы, показанные на рисунке 5. Суммарный выходной сигнал есть сумма трех сигналов и принадлежит диапазону 8,6 – 19,7 кГц.