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5 时分复用模块与译码模块
5.1 时分复用原理
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时分复用技术可以在同一个通道上传输多路信号。它的定义是在发送端将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信号传输；而在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。抽样定理使连续(模拟)的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。时分复用是建立在抽样定理基础上的。这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙，利用这种空隙便可以传输其他信号的抽样值。因此，这就有可能沿一条通道同时传送若干个基带信号。
时分复用设备主要有复接器和分接器组成，其中复接器完成时分复用功能，分接器完成解时分复用功能。时分复用就是将抽样周期分为若干时隙，各路信号的抽样值编码按一定的顺序占用某一时隙，用一个通道传输多路数字信号，即一个物理通道分为多个逻辑通道。在现代交换机之间往往采用数字中继传输方式，将多路信号复接为一个基群，如我国采用的E制：基群传输速率为2048Kb/s。原理如下图： 外部时钟
定时 同步 定时 数字 数字 码 语音 合路 语音 复速分复接 调接 原 信号 信号 整 支路 支路 复接器 分接器
5.1-1时分复用系统原理
5.2 位同步模块
位同步，或称码元同步。它是指在数字通信系统中，信号的发送设备按照确定的时间
顺序，逐个传输数字脉冲序列中的每个码元。由于在接收端必须有准确的抽样判决时刻
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才能正确判决所发送的码元，因此，接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列。这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲序列一致，同时在最佳相位时刻（或称为最佳判决时刻）对接收码元进行抽样判决。此时在接收端产生这样的定时脉冲序列。位同步仿真实现如下图:
5.2-1位同步模块仿真实现
本设计采用数字锁相环法提取位同步信号。接收码元的相位通过从基带信号的过零
点提取（它代表码元的起始时刻），而对数字信号进行微分就可以获得过零点的信息，由于数字信号的过零方向有正有负（即有“0”变到“1”和“1”变到“0”），因此微分再整流，就可以获得接收码元所有的过零点的信息，得到接收码元的相位后，在将它加到相位比较器去进行比较。将接收码元的宽度分为两个区，前半码元称为滞后区，即若位同步脉冲波形落入此区，表示位同步脉冲的相位滞后于接收码元的相位，后半码元称为超前区当位同步脉冲位于超前区时，接收码元经微分整流，并经单稳多谐振荡器85电路后产生的波形和分频器的输出波形使与门93有输出，该输出经过单稳多谐振荡器204产生一超前脉冲。若位同步脉冲落入滞后区，分频器输出波形与与门206经过单稳多谐振荡器产生一滞后脉冲。这样，无论位同步脉冲超前或滞后，都会分别送出超前或滞后脉冲加于分频器的脉冲进行扣除或附加，因而达到相位调整的目的。PCM的位同步
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模块器件功能实现：鉴相器（微分器和整流器）：通过微分和整流获得接收码元所有的过零点信息，得到接收码元的相位。单位多谐振荡器：根据信息产生方波。位同步子系统输出信号如下图：
5.2-1位同步子系统输出信号
5.3 帧同步模块
帧同步模块的功能实现：4位计数器：进行帧同步检测信号时，进行相应的移位检测。8位锁存器：进行数据的锁存，延时。模拟比较器：进行相位的比较，检测帧同步信号是否同步。单稳多谐振荡器：根据输入信息产生相应的信号波形。反相器：进行信号的反相、放大、延时。与门：进行两输入信号的与运算。 仿真实现如下图:
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5.3-1帧同步模块的仿真实现
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帧同步子系统输出信号如下
5.3-2 帧同步子系统输出信号
时分复用模块输出的各路时隙信号如下图：
5.3-3第一路信号时隙
5.3-4第二路信号时隙
5.4 PCM的译码器模块
PCM的译码器模块的功能实现：锁存器：经过串并转换后的串行数字语音信号，每8bit为一个数据帧，必须经过锁存才可以将数据并行送至D/A转换器。锁存器的使能端的时序控制应该与采样时钟一致，由于系统存在时延，在使能端通过设置初始相位解决后，送至D/A转换器中。瞬时扩张器：实现与瞬时压缩器相反的功能，由于采用A律压缩，扩张也必须采用A律瞬时扩张器。低通滤波器：由于采用脉冲不可能是理想冲击函
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数会引起孔径失真，量化时也会带来量化噪声，及信号再生时引入的定时抖动失真，需要对再生信号进行幅度及相位的补偿，同时滤除高频分量，在这里使用与编码模块中相同的低通滤波器。具体实现见下图:
5.4-1译码设计模块
信号经过分接分成两路信号，经过各自的锁存器，然后通过D/A转换,再经过瞬时扩展器，（此处必须采用与编码模块相对应的解扩方式），经过低通滤波器（此处的低通滤波器为减少信号失真采用与编码模块的一样的滤波器）输出信号。扩展信号输出如下图:
5.4-2扩展信号1