A frekvenciaosztásos multiplexelés (az angol nevéből - Frequency-division multiplexing - származó rövidítéssel: FDM) a jelmultiplexelés egy formája, ahol több alapsávi jelet különböző vivőfrekvenciával modulálnak, majd egy összetett (kompozit) jellé egyesítenek.
Először a helyközi telefonhálózatokon használtak FDM-et sok beszédcsatorna egy áramkörön való átvitelére. Ennél a megoldásnál 12 beszédcsatornát moduláltak különböző vivőfrekvenciákkal és a 4 kHz-es sávszélességű csatornákat egymás mellé ültették. A kimenő jel így elfoglalta a 60–108 kHz közötti tartományt, és az alapcsoport nevet kapta. Egy következő szinten, öt ilyen csoportot az előzőek szerinti eljárással újra multiplexelve jött létre a szupercsoport (főcsoport), ami 60 beszédcsatornát tartalmazott. A magasabb multiplexelési szinten 10 szupercsoportból állt össze a 600 beszédcsatornát tartalmazó mestercsoport. A szabvány szerint van olyan multiplexer, amely több ezer beszédcsatornát koncentrál egy kimenetre. FDM átvitellel a CCITT illetve az ITU-T ajánlásai foglalkoznak, jelentősége a digitális technika terjedésével csökken.
A mai, modern telefonrendszerek már digitális átvitelt alkalmaznak, ezért a FDM eljárás helyett az időosztásos multiplexelést (Time-division multiplexing – TDM) használják, de a GSM rendszerek ismét felfedezték.
FDM technológia használható több jel összekeverésére is a végső moduláció előtt. Ebben az esetben a alapjelekhez kevert vivőt al-vivőnek (sub-carrier) nevezzük. Ezt az eljárást használják a sztereo FM átvitelnél, ahol egy 38 kHz-es al-vivőt használnak a különálló jobb- és bal hangcsatorna jelének multiplexelésére, mielőtt az így kialakított összevont jelet frekvenciamodulált kompozit jellé nem alakítják kisugárzás előtt.
Amikor a frekvenciaosztásos multiplexelést használva engedik meg több felhasználónak a csatornához való hozzáférést, azaz többen használhatják az adott fizikai kommunikációs csatornát, akkor ezt az eljárást frekvenciaosztásos többszörös hozzáférésnek (FDMA Frequency-division multiple access) nevezik.
FDMA eljárást használnak tradicionálisan a különböző állomások rádiójeleinek szétválasztásánál.
A frekvenciaosztásos multiplexelés megfelelője az analóg optikai tartományban a hullámhossz-osztásos multiplexelés.
Alapelvek
A FDM technológia alapelve, hogy a bejövő csatornákat először egy adott, előre meghatározott sávszélességűre csökkentik, majd egy adott frekvencia többszöröseit hozzáadják (keverik), ezzel beállítják a sáv frekvencia-tartománybeli "elhelyezkedését", és végül ezeket a sávokat összegzik. A kimenő csatorna minél jobb kihasználása érdekében a modulált csatornákat egymáshoz a lehető legközelebb helyezik el, ami viszont azt jelenti, hogy a szűrők nem tökéletesen négyzetes karakterisztikái miatt a sávok alsó és felső részei kicsit átfedik egymást, és ez áthallási torzítást okozhat. A frekvenciaosztásos multiplexelés elvi megoldását a következő ábra mutatja: Fájl:Frekvenciaosztásos multiplexálás elve.png
A különböző modulátorok egymással összekapcsolhatók, így egyre több csatornát lehet a kimeneten összegyűjteni.
A jelenlegi ajánlások szerint az Alapcsoportba, amely a 60 és 108 KHz közötti sávot foglalja el (a sávszélessége 48 kHz), 12, egyenként 4 kHz sávszélességű beszédcsatorna fogható össze.
A következő szinten, 5 48 kHz sávszélességű alapcsoporti multiplexer kimenő csatornája fogható össze (12x5=60 beszédcsatorna) egy, 240 kHz széles csatornába. Ezt a csoportot Szupercsoportnak (Super Group) nevezik.
A harmadik szinten 10 240 kHz sávszélességű Szupercsoport fogható össze egy Főcsoporttá (Master Group), ami 600 beszédcsatornát képes egy kimenetre multiplexelni.
Alapcsoport létrehozása: 1. szintű multiplexelés
Az alapcsoportot létrehozó multiplexert elsőszintű multiplexernek nevezik. Az elsőszintű multiplexer az alapcsoportba 12 beszédcsatornát fog össze. Az egyes beszédcsatornák 4 kHz-es sávszélességűek.
Az Alapcsoport frekvencia kiosztásai: BeszédcsatornaKeverő frekvenciaCsatorna elejeKözépfrekvenciaCsatorna vége1. Beszédcsatorna60 kHz60 kHz62 kHz64 kHz2. Beszédcsatorna64 kHz64 kHz66 kHz68 kHz3. Beszédcsatorna68 kHz68 kHz70 kHz72 kHz4. Beszédcsatorna72 kHz72 kHz74 kHz76 kHz5. Beszédcsatorna76 kHz76 kHz78 kHz80 kHz6. Beszédcsatorna80 kHz80 kHz82 kHz84 kHz7. Beszédcsatorna84 kHz84 kHz86 kHz88 kHz8. Beszédcsatorna88 kHz88 kHz90 kHz92 kHz9. Beszédcsatorna92 kHz92 kHz94 kHz96 kHz10. Beszédcsatorna96 kHz96 kHz98 kHz100 kHz11. Beszédcsatorna100 kHz100 kHz102 kHz104 kHz12. Beszédcsatorna104 kHz104 kHz106 kHz108 kHz
A multiplexer technikai felépítését és a kimeneti frekvencia spektrumot a következő ábra mutatja. Fájl:Alapcsoport előállítása frekvenciaosztásos multiplexálással.png
Szupercsoport létrehozása: 2. szintű multiplexelés A szupercsoportot (super group) létrehozó multiplexert második szintű multiplexernek nevezik, és 5 elsőszintű multiplexer kimenő jelét, azaz (12x5) 60 beszédcsatornát muliplexálnak egy kimenetre. Az elsőszintű multiplexerek kimenő csatornái 48 kHz-es sávszélességűek.
A Szupercsoport frekvencia kiosztásai: Elsőszintű multiplexerKeverő frekvenciaCsatorna elejeKözépfrekvenciaCsatorna vége1. Elsőszintű multiplexer312 kHz312 kHz336 kHz360 kHz2. Elsőszintű multiplexer360 kHz360 kHz384 kHz408 kHz3. Elsőszintű multiplexer408 kHz408 kHz432 kHz456 kHz4. Elsőszintű multiplexer456 kHz456 kHz480 kHz504 kHz5. Elsőszintű multiplexer504 kHz504 kHz528 kHz552 kHz
A multiplexer technikai felépítését és a kimeneti frekvencia spektrumot a következő ábra mutatja.
Fájl:Szupercsoport létrehozása frekvenciaosztásos multiplexálással.png
Főcsoport létrehozása: 3. szintű multiplexelés Az főcsoportot (master group) létrehozó multiplexert harmadik szintű multiplexernek nevezik, és a főcsoportba 10 második szintű multiplexer jelét, azaz (12x5x10) 600 beszédcsatornát multiplexelnek egy kimenő jellé. Az egyes szupercsatornák 240 kHz-es sávszélességűek. A már említett áthallási torzítások kiküszöbölésére az egyes kimeneti frekvencia tartományok egy 12 kHz-es biztonsági sávval el vannak egymástól választva.
Az Alapcsoport frekvencia kiosztásai: SzupercsatornaKeverő frekvenciaCsatorna elejeKözépfrekvenciaCsatorna vége1. Második szintű multiplexer252 kHz564 kHz690 kHz816 kHz2. Második szintű multiplexer492 kHz816 kHz942 kHz1068 kHz3. Második szintű multiplexer732 kHz1068 kHz1194 kHz1320 kHz4. Második szintű multiplexer972 kHz1320 kHz1446 kHz1572 kHz5. Második szintű multiplexer1212 kHz1572 kHz1698 kHz1824 kHz6. Második szintű multiplexer1462 kHz1824 kHz1950 kHz2076 kHz7. Második szintű multiplexer1762 kHz2076 kHz2202 kHz2328 kHz8. Második szintű multiplexer2002 kHz2328 kHz2454 kHz2580 kHz9. Második szintű multiplexer2242 kHz2480 kHz2606 kHz2832 kHz10. Második szintű multiplexer2482 kHz2832 kHz2958 kHz3084 kHz
A multiplexer technikai felépítését és a kimeneti frekvencia spektrumot a következő ábra mutatja. Fájl:Mastercsoport létrehozása frekvenciaosztásos multiplexálással.png
Kapcsolódó szócikkek Egy oldalsávos moduláció Kódosztásos többszörös hozzáférés
Kategória:Multiplexelés Kategória:Frekvencia
he:ריבוב#FDM