Multiplexing).
Ta đã nhiều lần nhấn mạnh rằng các tín hiệu cĩ thể tách biệt nhau nếu chúng khơng phủ nhau về thời gian hoặc về tần số. Vì khổ băng của sĩng biến điệu xung thì cực rộng, nên sự tách tần số thường khơng khả thi. May mắn, sĩng biến điệu xung được đặc trưng bởi phần sĩng xung quanh zero của trục thời gian ( tín hiệu băng gốc base band ). Vì vậy, cĩ thể tách tín hiệu về mặt thời gian. TDM là tiến trình cộng các tín hiệu sao cho chúng khơng phủ nhau về thời gian.
Multiplexing những kênh cĩ nhịp lấy mẫu giống nhau:
Trước hết, ta nĩi về TDM cho các tín hiệu cĩ nhịp lấy mẫu giống nhau. Sau đĩ ta đưa vào những kỹ thuật để Multiplex các tín hiệu cĩ nhịp lấy mẫu khác nhau. Kỹ thuật này bao gồm bộ siêu giao hốn ( supercommutation ) và bộ Multiplexer cĩ Memory.
TDM các tín hiệu cĩ nhịp lấy mẫu giống nhau cĩ thể xem như những xung xen kẽ. Hình 6.20 chỉ TDM 2 tín hiệu.
Hình 6.20: Multiplex cĩ 2 kênh
Nhớ là SW thay đổi vị trí trong khoảng thời gian khơng lâu hơn một chu kỳ lấy mẫu. Đĩ là, hai xung được gửi trong mỗi chu kỳ lấy mẫu, vậy nhịp xung trên mỗi kênh thì gấp đơi nhịp lấy mẫu.
Giả sử ta tăng lên 10 kênh. SW trở thành một bộ giao hốn như hình 6.21.SW phải xoay giáp vịng đủ nhanh sao cho nĩ trở lại kênh 1 trong thời gian lấy mẫu lần 2. SW của máy thu phải xoay đồng bộ với SW đài phát. Nếu ta biết chính xác tin gì được gửi đi trên một của các kênh, ta sẽ cĩ thể nhận dạng được mẫu của nĩ tại máy thu. Một phương pháp chung để tạo sự đồng bộ là hy sinh một kênh và gửi tín hiệu đồng bộ vào đĩ. Ta sẽ thấy điều đĩ trong vài hệ thống truyền Digital.
Hình 6.21: Multiplexing10 kênh.
Điều duy nhất làm giới hạn vận tốc quay của SW ( và do đĩ giới hạn số kênh cĩ thể Multiplex ) là tỷ số của độ rộng mỗi xung với khoảng cách giữa các mẫu gần nhau của một kênh. Vậy cần thiết kế mỗi xung hẹp hơn và khổ băng của tín hiệu rộng hơn.
Multiplexing những kênh cĩ nhịp lấy mẫu khác nhau:
Cĩ 2 cách để Multiplex những tín hiệu cĩ nhịp lấy mẫu khác nhau: Multiplex khơng đồng bộ và Multiplex siêu giao hốn.
a - Dùng một buffer để giữ những trị mẫu và rồi đưa chúng ra theo một nhịp độ cố định. Phương cách này cũng cĩ hiệu quả nếu nhịp lấy mẫu cĩ những thay đổi. Điều quan trọng để thiết kế một hệ thống như vậy là buffer phải luơn luơn cĩ các mẫu để gửi khi kênh cĩ yêu cầu. Điều này cần đến việc đưa vào các mẫu nhồi ( stuffing samples ) nếu buffer bị trống. Ngược lại, buffer phải đủ lớn sao cho nĩ khơng bị ngập tràn ( overflow ).
Phương pháp buffer cũng được dùng nếu các nguồn tin khác nhau được truyền khơng đồng bộ. Sự định cỡ cho bufffer cần đến sự phân giải xác suất, do đĩ đưa đến các bộ Multiplexer thống kê Stat.Mux ( Statistical Multiplexer ).
b - Kỹ thuật tổng quát thứ nhì là dùng siêu giao hốn. Tất cả nhịp lấy mẫu được nhân với nhịp cơ bản. Điều này sẽ gặp khi cần lấy mẫu những kênh với nhịp cao hơn, lúc dùng khơng cĩ Multiplexing. Giả sử, nếu ta cĩ hai kênh với nhịp lấy mẫu cần là 8 và 15,5 kHz, khi Multiplex chúng ta cĩ thể chọn 16 kHz để lấy mẫu nhanh hơn.
Nguyên lý của siêu hốn thì đơn giản. Ta hãy xem thí dụ ở hình 6.22, vẽ một bánh xe giao hốn ( Commutator Wheel ) 32 khe và 2 bánh xe giao hốn phụ. Giả sử ta muốn Multiplex 44 kênh sau:
1 Kênh lấy mẫu tại 80 KHz 1 Kênh lấy mẫu tại 40 KHz 18 Kênh lấy mẫu tại 10 KHz 8 Kênh lấy mẫu tại 1250 Hz 16 Kênh lấy mẫu tại 625 Hz
Nhớ là tất cả nhịp lấy mẫu là bội số của 625 Hz. Ta chọn để đặt nhịp căn bản của bánh xe giao hốn ở 10.000 vịng /sec. Vậy mỗi kênh ( của 18 kênh lấy mẫu tại 10 kHz ) đem về một khe của bánh xe - Kênh lấy mẫu 40 kHz cần 4 khe cách đều nhau trên bánh xe; vậy nĩ được lấy mẫu 4 lần trong mỗi vịng quay ( 0,1 ms ) của bánh xe - Tương tự kênh lấy mẫu 80 kHz cần 8 khe cách đều nhau trên bánh xe.
Đối với những kênh cĩ nhịp lấy mẫu nhỏ hơn 10 kHz, ta chỉ cần lấy mẫu chúng tại những vịng quay được chọn lựa của bánh xe. Thí dụ, 1 kênh 1250 Hz cần được lấy mẫu một lần khi bánh xe quay 8 vịng. Trong khi đĩ, kênh 625 Hz lấy mẫu 1 lần/mỗi 16 vịng quay của bánh xe. Ta thực hiện việc ấy bằng cách dùng hai bánh xe giao hốn phụ. Tám kênh 1250 Hz được giao hốn nhau nhờ một bánh xe 8 khe, với nhịp 1250 vịng/sec. Cứ mỗi 0,1 ms, một trong các kênh được nối vào một khe của bánh xe chính. Tương tự, 16 kênh 625 Hz được giao hốn nhờ bánh xe 16 khe , quay 625 vịng/sec.
Hình 6.22: Siêu giao hốn