PCM 30/32 时分多路复用通信系统
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发布时间：2023-03-31 16:49
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时间：2023-11-12 20:28
多路复用是为了提高信道利用率，使多路信号沿同一信道传输而互不干扰。根据复用方式可以分为频分、时分、码分多路复用。其中时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同的时间间隔的特征来区分各路信号。具体来说，把时间分成均匀的时间间隔，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内，以达到互相分开的目的。
各路样值信号的信号周期性的出现在合路信号中，将合路信号进行量化、编码后进行传输。接收端进行解码得到合路信号，然后进行分路进行低通得到各路信号。
1）1帧
抽样时，各路每轮一次的总时间，也就是一个抽样周期。即 抽样周期
其中， 表示抽样周期125μs。在1帧内，各路信号样值都只传一次。
2）帧长度
一帧包含多少个信息比特。共有32路，1路8比特，则帧长度为 32×8=256bit。
3）路时隙
在合路的PAM信号中，每个样值所允许占的时间间隔，即在 内将样值展宽，占满整个 。
其中，n为路数，T为1帧长度即抽样周期。
4）位时隙
一位码所占用的时间。
其中，l 为编码位数。如果一路为8位码，则位时隙为 。
5）信息传输速率（数码率）
一个二进制码元占用的时间为一个位时隙，则一秒钟能够传输的二进制码原元称为数码率。
6）一路的速率
各模块的作用：
PCM 30/32 路系统,表示复用路数为32 , 30代表复用的语音路数。ITU-T 建议的8kHz抽样、抽样周期为125μs，在125μs时间内各路抽样值所编成的PCM信码顺序传送一次，这些PCM信码所对应的各个数字时隙有次序的组合称为一帧。
其中，
1）30个话路时隙：Ts1~Ts15 分别传送115路（CH1CH15）话音信号，Ts17~Ts31 分别传送1731路（CH17CH31）话音信号，每一路进行8位编码，即路时隙为3.9μs，共传送30路话音信号。比如第7路话音信号在帧结构中的传输位置为 , 第21路话音信号在帧结构中的传输位置为 。
2）帧同步路 ：实现帧同步，保证收发两端各相应话路要对准。分为偶帧和奇帧，第一位保留给国际用（当前固定为1）；第二位用于校验，对于偶帧为0奇帧为1；第三位为帧失步对告，用于告诉收端帧同步情况，当 时表示同步，当 时表示失步；第4位到第8位共5个比特用于传送其它信息，不使用时固定为1。
3）信令与复帧同步时隙 ：传送信令信号及实现复帧同步，保证收发两端各路信令信号在时间上对准。信令码{a,b,c,d} 不能同时编为{0,0,0,0}，否则无法与复帧同步码区别开。由于 时隙的 帧 ~ 的 前4位传 ~ 路话音信号的信令码，后4位传 ~ 路话音信号的信令码，故第8路话音信号的信令码在F8帧 时隙的前4位码，第20路信令码在帧结构中的传输位置为F5帧 时隙的后4位码进行传输。
定时系统产生数字通信系统中所需要的的各种定时脉冲。主要有：
其中，各脉冲作用如下所示：
收端时钟需要与发端时钟频率完全相同，且与接收信码同频同相。其获取采用了时钟提取方式，即从接收到的信息码流中提取时钟成分，这样可做到收端时钟与发端时钟频率完全相同，且与接收信码同频、同相，也就相当于已经实现了位同步----被动式。
收端时钟与发端定时系统相比，没有主时钟源，而是时钟提取电路代替。但获取时钟以后产生位脉冲、路脉冲、复帧脉冲等方法和发端是一样的。因为接收端为正确判决或识别每一个码元，要求再生判决脉冲与接收信码频率相同、相位对准，而再生判决脉冲是由时钟微分得到的，所以收端时钟与发端时钟频率完全相同，且与接收信码同频同相，如下图所示。
定时钟提取电路一般采用谐振槽路方式，如下图所示：
综上，可得：
1）PCM 30/32 路定时系统在发端是主动式的，由时钟脉冲发生器产生；在收端是被动式的，其时钟是采用定时钟提取的方式获得的，目的是实现位同步。
2）定时系统产生的主要脉冲有：
PCM 30/32 路系统利用接收帧同步码实现帧同步。由于发端偶帧 TS0 发帧同步码（奇帧 TS0 时隙发帧失步告警码），收端一旦识别出帧同步码，便可知随后的8位码为一个码子且是第一话路的，一次类推，便可正确接收每一路信号，即实现帧同步。帧同步有以下两个要求：
则综上，帧同步系统进入捕捉状态后在捕捉过程中，如果捕捉到的帧同步码组具有以下规律：
其中，A 为帧同步状态，B为前方保护状态，C为捕捉状态，D为后方保护状态，Ps为帧同步码标志，Pc为收端产生的比较标志。
帧同步码的选择原则为，由信息码产生伪同步码的概率越小越好。则要求：
衡量帧同步系统性能的主要指标有：
1）平均失步时间：指帧同步系统真正失步开始到确认帧不同已建立所需要的时间。主要其包括
2）误失步平均时间间隔: 两次因信道误码，而使帧同步系统发生误失步的时间间隔的平均值。其取决于前方保护计数m、误码率、帧同步码位数和同步帧周期。
其中， 为前方保护计数； 为信道误码率； 为帧同步码位数； 为同步帧周期；
则 当m=1时，有
即平均36s就会因为信道误码发生一次误失步，故采用前方保护是非常必要的，否则系统基本无法正常运行。
