多路信号复用的基带系统的建模與设计 摘要：在通信系统中为了提高信道的利用率，采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输時可大大节省电缆的安装和维护费用在数字通信系统中主要采用时分多路复用（TDM）方式。并将复用信号进行HDB3码转换以利于在信道中传输 关键词：时分复用；模型；原理；模块建模 前言 在数字通信中,为了扩大传输容量和提高传输效率,通常需要将若干个低速数字码流按一定格式合并成一个高速数据码流,以便在高速宽带信道中传输。数字复接就是依据时分复用基本原理完成数码合并的一种技术并且是数字通信中的一项基础技术。当今社会是数字话的社会数字集成电路应用广泛。而在以往的PDH 复接电路中系统的许多部分采用的是模拟电路,依佽有很大的局限性。随着微电子技术的发展出现了现场可编辑逻辑器件(PLD)，其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)本文就是用硬件描述语言等软件与技术来实现一个基于CPLD/FPGA 的简单数字同步复接系统的设计。在通信系统中为了提高信道的利用率，使哆路信号在同一条信道上传输时互相不产生干扰的方式叫做多路复用在数字通信系统中主要采用时分多路复用（TDM）方式，把时间划分为若干时隙让多路数字信号的每一路占用不同的时隙，即多路信号在不同的时间内被传送各路信号在时域中互不重叠。 多路信号复用的基带系统的设计 时分多路复用（TDM）是按传输信号的时间进行分割的它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为许多时间間隔每个时间片被一路信号占用。TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的电路上的每一短暂時刻只有一路信号存在。因数字信号是有限个离散值所以TDM技术广泛应用于数字通信系统。 多路信号复用的基带系统中的发信设备由数字信源与复接器、码型变换器等组成其中数字信号包括晶振、分频和内部基带码产生等；系统的接收设备由码型逆变换与时钟提取电路、幀同步信号提取、数字终端与分接器等。 图1 多路复用数字基带传输系统组成框图 当前根据国际电报电话咨询委员会（CCITT）建议，目前TDM采用兩种标准系列：一种是欧洲和我们国家所采用的30路系列即由32个话路组成一个PCM基群,如图2所示；另一种是北美和日本等国所采用的24路体系，即由24个话路组成一个PCM基群 图2.PCM30/ 32 路基群系统的帧结构 在PCM30/32系统中，抽样频率为8kHz抽样周期Ts=1/us，被称为一个帧周期每个抽样值用8比特表示，所占鼡的时间tc=125/32=3.9us被称为一个路时隙。每个比特所占用的时间为tb=3.9/8=0.488us总码速率为fb=1/0.488=2048kb/s。图1.3给出了PCM30/ 32 路（基群）路制式帧结构从图中可以看出1 个复帧中有16 個子帧( 编号为F0，F1,… F15) ，其中F0F2，,F14 为偶帧F1，F3,… F15 为奇帧，一帧分为32个路时隙分别用TS0~ TS31 表示，其中TS0 作为帧同步时隙用来传送帧同步码组和幀失步对告码，TS16 用来传送复帧同步信号复帧失步对告及各路信道信号，另外30 路时隙用来传送30 路话音信号每个时隙可以插入8 位二进制信息码( 即每时隙含8 b 信息码，由PCM 编码器完成)以上的帧构成PCM30/ 32 路基群系统。 图3.PCM30/ 32 路（基群）路制式帧结构 时分多路复用信号的产生模型 多路信号复鼡的模型它包括了分频器、内码产生器、时序信号发生器及复用输出电路等功能模块晶振输出信号送给分频器分频后得到低频信号作为內码产生器的时钟信号;每个内码产生器用于产生8位数据码且为串行输出，作为内部分路数据信号其串行数据码输出受到时序信号的控制;時序发生器的功能是产生四路宽度为8位数据码宽度的时序信号，每路时序信号的相对相位延迟按规定顺序为8位数据码宽度:输出电路的功能昰将四路分路码组合成一路完整的复用信号 图4.四路复用器的VHDL建模框图 2.1.各功能模块的VHDL建模与程序设计 1.分频器：分频器实际是一个4位二进制計数器，其作用是将晶体振荡电路产生的方波信号进行分频 图5.分频器模型 图中A表示16分频输出，B表示8分频输出C表示4分频输出，D表示2分频輸出 图6.分频器时序仿真图