تسهیم‌سازی با تقسیم فرکانس

روش کار

سیگنال‌های اطلاعاتی متفاوت که بر روی یک سیستم FDM ارسال می‌شود، مثل سیگنال ویدئویی کانال‌های تلویزیون که بر روی سیستم تلویزیون کابلی، سیگنال‌های Baseband خوانده می‌شوند. در سمت مبدأ برای هر کانال فرکانسی یک نوسان‌ساز الکترونیکی یک سیگنال موج حامل تولید می‌کند. موج حامل یک شکل موج با نوسان و فرکانس ثابت است که برای «انتقال» اطلاعات استفاده می‌شود. حامل (Carrier) فرکانس بسیار بیشتری از فرکانس سیگنال باندِ پایه دارد. سیگنال حامل و سیگنال باندِ پایه به یک مدار مدوله ساز اعمال می‌شود. مدوله ساز برخی از جنبه‌های سیگنال حامل، مثل دامنه یا فرکانس یا فاز، را نسبت به باندِ پایه تغییر می‌دهد و اصلاحا داده را سوار حامل می‌کند.
نتیجه مدولاسیون (تلفیق) حامل با سیگنال باندِ پایه، تولید زیر فرکانس‌های نزدیک به فرکانس حامل است که در فرکانس‌های جمع (fC + fB) و تفریق (fC − fB) کار می‌کنند. اطلاعاتِ سیگنال مدوله شده در باندهای کناریِ هر کدام از فرکانس‌های حامل منتقل می‌شود. در نتیجه کل اطلاعات منتقل شده توسط کانال فرکانس‌های باریک باند هستند که در اطراف فرکانس حامل گرد آمده‌اند. این مجموعه باند عبور کانال گفته می‌شود.
به‌طور مشابه، سیگنال‌های باندِ پایه اضافی برای مدوله کردن حامل‌ها در فرکانس‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند که کانال‌های اطلاعاتی متفاوتی را تشکیل می‌دهند. حامل‌ها از لحاظ فرکانسی با فاصله مناسب از هم قرار می‌گیرند که باند فرکانس‌های اشغال شده توسط کانال‌ها همپوشانی نداشته باشند. تمامی کانال‌ها توسط محیط انتقال، مثل کابل یا فیبر نوری یا هوا، توسط ارسال کننده رادیویی فرستاده می‌شود. تا زمانی که فرکانس کانال‌ها با فاصله متناسب از هم قرار بگیرند که باندِ عبوری دچار همپوشانی نشود، کانال‌های متفاوت تداخل ی با یکدیگر ندارند. در نتیجه پهنای باند قابل دسترس به کانال‌ها یا تونل‌ها تقسیم می‌شود.
برای مثال، کابل هم‌محور که سیستم‌های توسط تلویزیون کابلی استفاده می‌شوند دارای پهنای باند ۱۰۰۰ MHz است، ولی باندِ عبور هر کانال تلویزیونی تنها 6 MHz است. در نتیجه فضای کافی برای تعداد کانال‌های زیادی بر روی کابل وجود دارد (در سیستم‌های کابل دیجیتال جدید هر کانال نیز به زیر کانال دیگر تقسیم می‌شود که تا ۱۰ کانال را پوشش می‌دهد).
در سمت مقصد کابل یا فیبر یا دریافت‌کننده رادیویی، برای هر کانال یک نوسان ساز محلی به ایجاد سیگنال در فرکانس حامل هر کانال می‌پردازد که با سیگنال مدوله شده ورودی مخلوط می‌شود. فرکانس‌هایی از هم کسر می‌شوند (تفریق) سیگنال باندِ پایه را برای آن کانال تولید می‌کنند. این عمل دمدولاسیون گفته می‌شود. سیگنال باندِ پایه بدست آمده فیلتر می‌شود تا فرکانس‌های اضافه دیگر حذف شوند.

تلفن

شرکت‌های تلفنی قرن ۲۰ ام برای ارتباط تلفنی با طول بلند از L-carrier و سیستم‌های مشابه کابل هم محور برای انتقال هزاران مدار صوتی که مالتی پلکس شده‌اند استفاده می‌کنند. این اطلاعات در چند مرحله به وسیله یانک‌های کانال انتقال پیدا می‌کنند.
برای فاصله‌های کوتاه‌تر، برای سیستم‌های مختلف از جمله حامل‌های Nتایی و Kتایی Bell System از کابل‌های زوج متعادل ارزان‌تر استفاده می‌شود. این کابل‌ها اجازه عبور پهنای باند آن چنانی را نمی‌دهند، در نتیجه تنها ۱۲ کانال صدا (باند کناری دوگانه) و نهایتاَ ۲۴ کانال صوتی (باند کناری تکی) را می‌توان در مدار ۴ سیمه مالتی پلکس و منتقل کرد.
هر زوج برای انتقال در یک سوی مسیر انتقال مورد استفاده قرار می‌گیرد که در هر چند کیلومتر (تقریباً ۱۰ کیلومتر) نیز از تکرار کننده استفاده می‌کنند. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به سیستم انتقال کانال ۱۲ تایی مراجعه کنید. در اواخر قرن ۲۰ام مدارهای صوتی FDM کمتر مورد استفاده قرار گرفتند. سیستم‌های تلفن مدرن از انتقال دیجیتال بهره می‌برند که در آن از تسهیم‌سازی با تقسیم زمانی (TDM) استفاده می‌شود.
تا اواخر قرن ۲۰ام خطوط مشترک دیجیتال برای افراز طیف فرکانسی به کانال‌های فرکانسی از سیستم از مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم (TDM) استفاده می‌کردند.
مفهوم متناظر با تسهیم‌سازی با تقسیم فرکانس در حوزه بهینه‌سازی را با تسهیم‌سازی با تقسیم طول‌موج می‌شناسند

مثال‌های دیگر

برای مشاهده مقال‌های دیگر به مقاله انگلیسی مراجعه کنید.