频分复用信号在信道中的状态

频分复用是一种将信道总带宽划分为多个互不重叠的子频带，每路信号占用一个子频带以实现多路信号并行传输的复用技术。

1、基本概念和原理

频分复用（Frequency Division Multiplexing, FDM）的核心思想是通过频率划分实现多路信号共享同一物理信道。其关键技术包括：

‌频谱分割‌：将信道总带宽划分为若干子信道，每路信号调制到不同载波频率上，且子信道间需设置防护频带防止干扰。

‌正交频分复用（OFDM）‌：一种改进技术，通过正交载波消除防护频带，提升频谱效率，广泛应用于4G、Wi-Fi等领域。

典型应用场景包括多路载波电话系统（如12路基群复用为60路超群）和数字电视信号传输（频道间频分复用，频道内时分复用）。

2、系统工作流程

发送端：

         基带信号通过低通滤波器（LPF）限制带宽

         调制器将信号搬移至指定频段

         合成器合并各路已调信号

接收端：

         带通器滤波器（BPF）分离各路信号

         解调器恢复基带信号

3、优缺点

优点：

         信道利用率高，适合模拟信号传输

         并行传输，无需考虑时延

缺点：

         设备复杂（需要精确滤波）

         非线性失真可能引发串扰

4、与时分复用（TDM）对比

         FDM基于频率划分，TDM基于时间切片

         FDM更适合模拟信号，TDM更适合数字信号

5、频分复用信号（FDM）在信道中状态

频域状态为分割的独立频带，每个子信号被调制到不同的载波频率上，在频域占据互补重叠的频段。为避免信号间的干扰，相邻频段之间会保留一小段未使用的频率间隔（如预留10%带宽）。

时域状态为叠加的复合波形，所有子信号在时域上是同时存在的，形成一个复合信号。例如，若信道中有3个信号，其合成波形为：

st=s1tcos2Πf1t+s2tcos2Πf2t+s3tcos⁡(2Πf3t)

sit:第i个基带信号

cos2Πfit:载波信号