頻分多路復用

頻分多路復用（Frequency-division multiplexing，FDM），也叫分頻多工，是一種將多路基帶信號調製到不同頻率載波上再進行疊加形成一個複合信號的多路復用技術。

歷史上，電話網絡曾使用FDM技術在單個物理電路上傳輸若干條語音信道。這樣，12路語音信道被調製到載波上各自占據4KHz帶寬。這路占據60－108KHz頻段的複合信號被認為是一個組。反過來，五個這樣的信號組本身被同樣的方法多路復用到一個超級組中，這個組包含60條語音信道。進一步甚至有更高層次的多路復用，這樣使得單個電路中傳輸幾千條語音信道成為可能。

在現代電話系統所使用的數字傳輸方式中，時分多路復用（Time-Division Multiplexing）代替了FDM技術。

在無線網絡的應用上，除了以FDM在各個頻率作傳輸，為了使不同的封包能在同一通道上傳輸，也同時使用了碼分多址（CDMA）這樣的多路復用技術。

FDM也能被用於在最終調製到載波上之前合併多路信號。在這種情況下，所載信號被認為是次載波。立體聲調頻（stereo FM）傳輸就是這樣一個例子：38KHz次載波被用於在複合信號頻率調製之前從中央左右合併信道中分離出左右不同的信號。

當頻分多路復用被用於允許多路用戶共享一個物理通信信道時，它又被稱為頻分多址（FDMA）。

FDMA是一種從不同發送器中分離無線電信號的傳統方法。

在光學領域類似頻分多路復用的技術被稱為波分復用。

優缺點

FDM優點

FDM提供了在相同通道同時傳遞多個數據的作用。

FDM缺點

傳統類比FDM訊號，如果要分離出每個不同的單獨訊號，需要多個濾波器，才能實作。可能會導致頻率之間的干擾並干擾傳輸。

FDM 系統

類比載波系統

標準電話語音頻段300–3400 Hz是透過單邊振幅調變(single sideband amplitude modulation)，載波在高頻率的頻段上，是目前頻率使用上最有效率的類比載波系統。

數位載波系統

現在的傳輸上漸漸都透過數位的調變來傳遞訊號，比方說OFDM系統，而且透過正交的子載波，使得頻譜上並不重疊，對於頻譜運用效率提高，在data rate和傳統FDM系統相當，可是可以有效對抗對於頻率選擇性衰減。使得收到訊息可靠度大幅提高。

FDM的應用

目前大部分的第二代行動電話(GSM)、第三代行動電話(WCDMA)、無線式行動電話(PHS)等都有使用分頻多工接取技術。例如：有線電視訊號，頻率50~56MHz傳送HBO、頻率56.2~62.2MHz傳送CNN；第二代行動電話GSM900系統，每個語音通道的頻寬為0.2MHz(200KHz)，就是屬於分頻多工接取。

主要技術有兩種：

• 多通道每載波（MCPC）
• 單通道每載波（SCPC）

除了固定分配，FDMA還支持需求分配。需求分配通過使用統計分配過程臨時分配載波頻率，使所有用戶顯然可以連續訪問無線電頻譜。第一FDMA按需分配的衛星系統是由開發通信衛星上使用國際通信衛星系列IVA和V衛星。

參考文獻

• Olenewa, J. & Ciampa, M. (2007). Wireless# Guide to Wireless Communications (2nd ed.). Boston, United States: THOMSON COURSE TECHNOLOGY