Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Суммарная частота должна подавляться, для чего служит Фильтр высоких частот. На рис. 4.64 представлен полный демодулятор сигналов периодического переключения частот с ключевым детектором. Зтот детектор проверяет наличие сигнала на линии. Передача даккмк При поступлении сигнала определяется, находится ли этот сигнал внутри частотного диапазона «метки» и «пробела». Если это так, с помощью схемы сравнения снимается блокировка выхода модулятора сигналов периодического переключения частот для передачи данных.
Во всех других случаях, таких, как «отсутствие сигнала» или «сигнал для другого приемника на другом канале», ключевой детектор будет блокировать вы- доход доаа нисюросч дход ао» Кооп епнопопн онпоомп ПЛГ Ро дОМОН ада ОППООГ ОППОПО. Пйпоа- дмоадм Пдп'"- омонмпро мкад оооа- ноха нап- оионао д омиам помоодооо омонмопп ход детектора. За счет этого чувствительность схемы к помехам значительно снижается. Можно также реализовать модулятор и демодулятор сигналов периодического переключения частот с помощью двух интегральных схем, как это следует из полной схемы, изображенной на рис.
4.65,а. При рассмотрении этой схемы видно, что дуплексные сигналы периодического переключения частот подаются в линию или поступают из нее через общий трансформатор. С помощью резисторов огк и !Ь можно установить симметричный выходной сигнал с возможно малым искажением (менее 0,5%), а с помощью резистора Кх можно регулировать величину амплитуды этого сигнала. Существующие в настоящее время интегральные схемы позволяют исключить связующий трансформатор.
Тоже самое справедливо для пассивного фильтра, который заменяется активным Благодаря применению этих интегральных схем можно разместить модемы в компактном объеме. Схема может быть значительно упрощена за счет интегрирования модулей. ! 1 7~ 1 ! ! Рис. 4.64. Блок-схеме Г5К-приемники с ключевым петен«ором. тлгпчлиилмжу~ лилии ! ! ~7аеели сса- ! еееееоле лвл - ! Сигеалм ! Селга ! ~~ -л ! Жюеиевгльт ! хц-юп !горесть аогоаооа аол!' гь гв "ол "ев ягвнгв са ор с!з Примечания: Частоты выражены в герцах, сопротивления — и кнлоомах, емкости — в мвкрофарадах.
С помощью сопротивления мз осуществляется установка амплитуды, с помощью мл — установка снвусоидазьной формы. с помощью мо — установка симметрии. Рис. 4.65. а — медеи о двумя ивтеральвыми схемами типа Хм-2206 и ХК-2211 фирмы Ехаг; 6 — значения параметров. атередича данных Рис, 4.66. Передача данных через телефонную линию. терминал аснап1ен устрайстеам построчной печати с клавиатурой фермы Рыира. На рнс.
4.66 представлен терминал данных с клавиатурой и печатающим устройством. 4.30. Реализация других форм модуляции данных В предыдущих разделах мы видели, что распознавание битов данных, ориентированных на знаки, возможно за счет использования синхронизированного импульсного генератора, который вырабатывает сигнал с частотой, кратной частоте повторения битов. Из этого сигнала формируется соответствующий стробнрующий импульс.
Глава 4 Пока нули и единицы с промежуточными паузами последовательно поступают друг за другом, этот метод синхронизации надежен,— это наблюдается (как уже было сказано) в случае передачи данных, ориентированных на знаки. При транспарантной передаче данных, когда информация может в принципе состоять из длинных последовательностей нулей н единиц, синхронизация в том виде, в каком она типична при распознавании знаков, трудноосуществима.
Поэтому разработаны системы модуляции, в которых из потоков данных выделяется синхронизнрующий нли стробирующий сигнал для распознавания двоичных разрядов. В этих системах для ввл в ««ю о П П г' П г г г и г' о л с Г П лгнгвлняаагавлзФйгвнахм А[У Рис. 4.67. Двоичная комоннапия н полученный лля нее сигнал «йеа аоанра- щения к нулю» (Ьрйу,.сигнал). модуляции используется несущаи волна с потоком данных. Модуляция имеет жесткую временную связь с несущей волной, поэтому моменты времени, пригодные для считывания, могут определяться по несущей волне. Как было указано ранее, для этого может использоваться амплитудная, частотная или фазовая модуляция.
При периодическом переключении частот речь идет в принципе также о модуляции несущей волны, так что подходящие для считывания моменты времени здесь тоже могут определяться из сигнала. Если мы преобразуем параллельную двоичную комбинацию в последовательную с помощью параллельно-последовательного преобразователя, то получим импульсный сигнал, обозначаемый как сигнал «без возвращения к нулю» — ХКХ-сигнал. При этом сигнал не изменяется в течение времени, когда в последовательном двоичном ряду выдаются один за другим нули и единицы, На рис. 4.67 приводится такой ((КХ-сигнал (без возвращения к нулю). Мы видим, что в потоке данных как последовательности единиц, так и последовательности нулей соответственно передаются и виде единого блока, Информация из этого блока не может быть выделена без соответствующего стробирующсго сигнала.
Сигнал «без возвращения к пулю» представляет собой импульсный сигнал, наинизшая частота которого равна О (ПС), а наивысшая — максимальной частоте следования битов. Наннизшая частота появляется при отсутствии изменения значений передаваемых двоичных разрядов, а наивысшая — при последовательном появлении нулей и единиц. Передача да«ам» То обстоятельство, что наинизшая частота может равняться нулю, означает, что сигнал «без возвращения к нулю» (ИКХ) не может передаваться через сети передачи данных переменного тока, например через телефонные и телеграфные сети. При этом виде передачи данных требуется использование модулированной несущей волны.
Кроме того, из несущей волны необходимо выделить стробирующий сигнал для распознавания данных. В течение последних лет были разработаны различные методы модуляции для передачи данных, большей частью базирующиеся на частотной и фазовой модуляции. Амплитудная модуляция не так популярна, поскольку модуляция данных при перегрузке усилителей может теряться в цепи передачи за счет искажения амплитуды, что пе наблюдается при частотной и фазовой модуляции, а также в производных от них системах модуляции. Кроме того, амплитудная модуляция чувствительна к помехам.
Метод периодического переключения частот (РЯК) может рассматриваться как производный от частотной модуляции Хотя существует много различных методов модуляции, производных от частотной и фазовой модуляции, в последующих разделах мы будем обсуждать только два из них, обработка которых может производиться в цифровом виде. 4.31. Метод сдвига фаз (фазовой коммутации) (РЬК-метод) Метод сдвига фаз представляет собой модуляцию, базирующуюся на фазовой модуляции. Этот метод известен также как фазовый, или манчестерский, код.
На рис. 4.68 представлена временная диаграмма, из которой видно, как вырабатывается сигнал сдвига фаз при наличии синхроимпульсов А и В, а также сигнал данных «без возвращения к нулю» (ИКХ), который синхропизирован с названными синхронмпульсами.
При данной концепции установка триггера происходит в момент времени, когда сигнал генератора синхронизирующих импульсов А становится активным (имеет состояние 1), если при этом сигнал «без возвращения к нулю» (ИКХ) имеет значение К Это происходит также и в случае, когда сигнал ИКХ= =-Е(О), как только сигнал генератора синхроинзирующих импульсов В становится активным.
Обратная установка происходит в том случае, когда в генераторе синхроимпульсов А сигнал ИКХ=Е(О), а также если ИКХ=Н(Е) при вступлении в действие генератора синхроимпульсов В. Как видно из временной диаграммы, полученный выходной сигнал оказывается кодом, базирующимся на фазовой модуля- Глава 4 ции, так как при каждой смене двоичного разряда фаза импульсного сигнала изменяется на 180', При считывании нз принятого сигнала путем дифференцирования можно получить синхронизнрующий сигнал, с помощью которого можно синхронизировать внутренний генератор тактовых импульсов. вваа аав-аачаа!» аа аагиюи л! !аав ааааюоталааил Ваакеаачлалааа!В ав(а! аа!а! а а а ! а ! ! ! а ! а а ! ! а Рис, 4.88.
РЗК-передатчик (а) е времеииаа диегреммоа (6). Этот генератор вырабатывает двойную тактовую частоту, из которой путем ее деления пополам выводится синхронизирующнй сигнал А (рис. 4.69). За счет этого сигнала мы устанавливаем 8й-триггер. Если на входе триггера синхронизирующнй сигнал является активным н сигнал сдвига фаз одновременно имеет состояние Н (1), то происходит установка триггера. Если сигнал сдвига фаз имеет состояние (,(О), как и сннхроимпульс Л, то вход сброса триггера становится активным и происходит его обратная становка. ,)д етектор фронта импульсов вырабатывает импульс как при нарастающем, так н при спадающем фронтах принятого сиг- Передана даинмк нала сдвига фаз.
Этот импульс синхронизирует генератор синхроимпульсов. Сннхроимпульсы А, как уже было сказано, фор. мируются путем деления пополам частоты сигнала генератора'. Нарастающий фронт импульса преобразуется путем дифференцирования и усиления в узкий импульс для записи и обратной установки триггера. 4.32, Метод кодирования сдвига частоты (ГЗС-метод) В методе кодирования сдвига частоты (гЗС) речь идет о частотной модуляции, что следует также из рис. 4.70, на котором приведен выходной сигнал передатчика кодированного ВВа уму«умова гууинунр ауагуеиенрвжу ВуугуаууВУУУУМЯ ГЛ5! ЩЮ Ж? луумуу а а и Г В Рис.