通信系统/频分复用
事实证明，许多电线拥有比当前传输信号所需的带宽高得多的带宽。例如，模拟电话传输只需要 3000 Hz 的带宽来传输人声信号。然而，在短距离内，双绞线电话线可用的带宽接近 100000 Hz！
如今，部署了多种基于地面无线电的通信系统。它们包括
- 蜂窝无线电
- 移动无线电
- 数字微波无线电
移动无线电服务于 1946 年首次在美国圣路易斯推出。该系统本质上是一个无线电调度系统，由一名操作员通过交换机将呼叫者连接到 PSTN。后来，一种改进的移动电话系统 IMTS 允许用户拨打自己的电话，而无需操作员。这最终发展成为我们今天看到的蜂窝无线电网络。
长途 PSTN 和分组数据网络使用各种传输介质，包括
- 地面微波
- 卫星微波
- 光纤
- 同轴电缆
在本节中，我们将关注地面微波系统。最初，微波链路完全使用 FDM 作为接入技术，但最近的发展正在将模拟系统转换为数字系统，其中 TDM 更合适。
可以使用三种基本方法将客户组合到固定信道无线电链路中
- FDMA - (频分多址接入) 模拟或数字
- TDMA - (时分多址接入) 三个通话路径在单个载波上以 6.7 毫秒的时间片进行时分复用。
- CDMA - (码分多址接入) 这利用扩频技术来提高用户密度。发射机在伪随机频率序列中跳跃。接收机被提供序列列表，并能够跟踪发射机。随着系统中添加更多用户，信噪比将逐渐下降。这与 AMPS 形成对比，在 AMPS 中，一旦分配了所有频率，用户将被拒绝访问 [仅限数字]。
频分复用 (FDM) 允许工程师利用每条电线中的额外空间来传输多个信号。通过将某些信号的频率偏移一定量，工程师可以将该信号的频谱向上偏移到该电线上未使用的频带。这样，可以将多个信号承载在同一条电线上，而无需像时分复用方案那样划分时间片。在模拟传输中，信号通常使用频分复用 (FDM) 进行复用，其中载波带宽被分成不同频率宽度的子信道，每个子信道同时承载一个信号，并行运行。
 | 广播无线电和电视频道使用 FDM 在频谱中分离。每个频道占用有限的频率范围，通常是给定基频的某个倍数。 |
传统的陆地微波和卫星链路采用 FDM。虽然电信中的 FDM 正在减少，但一些系统将继续使用这种技术，即：广播和有线电视，以及商业和蜂窝无线电。
标准电话语音频带 [300 – 3400 Hz] 通过单边带幅度调制异频转换并堆叠在高频载波上。这是可能实现的最高带宽效率方案。
模拟语音通道预先分组为三组，并通过 12、16 和 20 kHz 的载波异频转换。然后，四组这样的预分组产生的上边带通过 84、96、108 和 120 kHz 的载波异频转换，形成 12 通道组。
由于在下混频阶段选择了下边带，因此通道顺序被颠倒，并且每个通道内发生频率反转。
这个过程可以继续进行，直到同轴电缆或微波链路上的可用带宽耗尽。
在北美系统中，有
- 每组 12 个通道
- 每超级组 5 个组
- 每主组 10 个超级组
- 每巨型组 6 个主组
在欧洲 CCITT 系统中，有
- 每组 12 个通道
- 每超级组 5 个组
- 每主组 5 个超级组
- 每超级主组 3 个主组
还有一些其他的 FDM 方案，包括
- L600 - 600 个语音通道 60–2788 kHz
- U600 - 600 个语音通道 564–3084 kHz
- L3 - 1860 个语音通道 312–8284 kHz，由 3 个主组和一个超级组组成
- L4 - 3600 个语音通道，由六个 U600 组成
FDM 允许工程师通过相同的信道同时传输多个数据流，但以带宽为代价。因此，FDM 提供了一种折衷方案：更快的速度，但更少的带宽。此外，解复用 FDM 信号需要一系列带通滤波器来隔离每个独立的信号。带通滤波器相对复杂且昂贵，因此 FDM 系统中的接收器通常很昂贵。
作为 FDM 系统的一个例子，商业广播无线电 (AM 和 FM 无线电) 同时通过无线电波传输多个信号或“电台”。这些电台都获得了自己的频率范围，无线电可以调谐到接收每个不同的电台。另一个很好的例子是有线电视，它同时传输所有频道，而电视“调谐”到它想要观看的频道。
正交频分复用 (OFDM) 是 FDM 的一种更现代的变体，它使用正交子载波来传输数据，这些数据在频谱中不重叠，并且能够使用频率方法分离出来。OFDM 与传统 FDM 系统具有类似的数据速率，但对噪声和信道衰落等破坏性信道条件具有更高的抗干扰能力。