数字光纤通信系统：PCM与复用技术解析

光纤通信课件刘增基-西安电子科技大学出版社5.ppt 本课件主要介绍了光纤通信系统中的数字传输体制，特别是关于模拟信号数字化的过程和时分复用的概念。内容包括： 1. **数字光纤通信系统概述**：这一章探讨了两种主要的传输体制，即模拟信号的数字化和时分复用技术。 - **模拟信号的数字化（脉冲编码调制PCM）**：PCM是一种将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的方法，它包括三个步骤：抽样、量化和编码。抽样是按照一定的时间间隔获取模拟信号的值；量化是将抽样的值映射到离散的数值集合中；编码是将量化后的值转换为二进制代码。 2. **时分复用（TDM）**：时分复用是一种在同一条信道上同时传输多个信号的技术，要求收发两端保持同步。在中国，数字电话系统通常采用PCM30/32复用结构，它允许多个较低速率的信号在单个高带宽通道中复用。时分复用分为同步复用和异步复用： - **同步复用**：所有复接支路共享同一时钟源，确保所有信号在同一时间窗口内传输。这种方式对主时钟的稳定性要求高，一旦主时钟故障，整个通信系统可能中断。 - **异步复用**：每个支路有自己的时钟源，可能导致码速差异，需要码速调整来实现同步。异步复用常见于准同步数字系列(PDH)中，如PDH的码速调整通过插入或删除码元来完成。 3. **传输体制**：光纤通信系统主要采用同步时分复用(TDM)，分为准同步数字系列(PDH)和同步数字系列(SDH)。 - **准同步数字系列(PDH)**：PDH的基础速率有1.544Mb/s（一次群）和2.048Mb/s（二次群）。PDH存在时钟同步、网络管理和维护复杂等问题。 - **同步数字系列(SDH)**：为解决PDH的问题，SDH应运而生，它提供了一种全球统一的、高度同步的传输标准，具有强大的网络管理能力和自愈功能，适用于各种通信信道，已被广泛应用。 4. **SDH与SONET**：SDH是国际电联(ITU-T)提出的，而美国则发展了同步光纤网(SONET)，两者在本质上相似，都是为了解决PDH的不足，提供更高效、灵活的网络结构。 总结，本课件详细阐述了光纤通信中数字信号处理和传输的关键概念，包括PCM、TDM、同步与异步复用以及PDH和SDH体制，为理解现代光纤通信系统提供了基础。