Функциональная схема модема. Режим передачи и тип окончания канала связи. Основные параметры абонентской линии

Содержание

     Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.  Функциональная схема модема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.1.  Передающая часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.2.  Приемная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.  Характеристики модема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.1  Скорость передачи данных и модуляция . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.2  Режим передачи и тип окончания канала связи . . . . . . . . . . . . 9

2.3  Метод передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.  Структурная схема модема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.  Основные параметры абонентской линии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.  Расчет помехоустойчивости приема единичных элементов . . . . . . .17

6.  Расчет степени искажений сигналов в дискретных каналах . . . . . . .20

7.  Расчет параметров устройств регистрации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

8.  Проектирование устройств синхронизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

9.  Расчет спектра сигнала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

10. Индивидуальное задание.  Скремблер, дескремблер . . . . . . . . . . . 33

11. Дополнительное задание.  Характеристики модема V.26 . . . . . . . . 37

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

ВВЕДЕНИЕ

Технические средства обмена и передачи информации    включают в себя аппаратуру передачи  данных  с  устройствами  сопряжения между оконечным оборудованием и каналами передачи данных.

На железнодорожном транспорте его распределенной  на  большие расстояния инфраструктурой  эта  техника  передачи  информации  и пользуется особенно эффективно,  способствуя  повышению  качества управления процессами перевозок на всех уровнях.

Для передачи информации между  двумя  пунктами  необходимо иметь передатчик, приемник и проводящую среду.  Для передачи сигналов передатчик должен обеспечить преобразование сигналов в форму, соответствующую среде передачи  информации.  Среда  передачи должна образовать  путь  передачи  информации  от  передатчика  к приемнику без значительного искажения.

В связи с тем, что телефонные линии первоначально проектировались для передачи аналоговых  сигналов  с  ограниченной  полосой частот, непосредственная передача цифровых сигналов по ним приводит к большим искажениям.  Для организации связи передаваемые  из терминала в другое устройство телефонным линиям дискретные сигналы, должны быть преобразованы в форм соответствующую среде  передачи.  Такое преобразование осуществляет специальное устройство – модем.

Модемом   называется электронное устройство, которое  преобразует цифровые  сигналы,  вырабатываемые  компьютером  или  терминальным устройством, аналоговые, которые передаются по телефонной сети с помощью аналоговых аппаратных средств.

Аппаратура образования каналов связи имеет  много  разновидностей, используется разнообразное оборудование  обработки  данных, различные каналы связи, поэтому  для  обеспечения  возможности совместной работы оборудования различных систем  с  оборудованием обработки данных и каналами связи имеются международные рекомендации, разрабатываемые Международным Консультативным  Комитетом  по Телефонии и Телеграфии (МККТТ).  МККТТ играет ведущую роль в стандартизации скорости передачи данных других важных параметров аппаратуры, а так же в принятии и единых технических приемов и решений.

Данный курсовой проект посвящен проектированию модема в соответствии с рекомендацией МККТТ V.33.

1. Функциональная схема модема

Большинство современных модемов для телефонных каналов коммутируемых телефонных сетей общего пользования (КТСОП) обеспечивают синхронную передачу данных по каналу.

В самом общем виде синхронный модем содержит приемник, передатчик, компенсатор электрического эха, схему управления и, возможно, источник питания (рис. 1). Схема управления, как правило, выполняется в виде микропроцессора универсального назначения и предназначена для обеспечения интеллектуального интерфейса с оборудованием обработки данных (ООД) и управления работой приемника, передатчика и эхо-компенсатора.

Эхо-компенсатор предназначен для ослабления вредного влияния помехи в виде электрического эха  (собственного отраженного сигнала) на прием сигнала от удаленного модема.

 

Рис.1.  Схема синхронного модема

1.1 Передающая часть

Передаваемые ООД данные  поступают в передатчик модема, который выполняет операции скремблирования, относительного кодирования, синхронизации и иногда вносит предыскажения, частично компенсирующие нелинейность амплитудной и фазочастотной характеристик (АЧХ и ФЧХ) используемого телефонного канала. Схема передатчика приведена на рис. 2.

Схема синхронизации передатчика получает сигнал опорной частоты от внутреннего генератора или получает его от ООД, например, через 24-контатный разъем DB-25 интерфейса RS-232. В последнем случае модем обязан поддерживать синхронный режим работы не только по каналу с удаленным модемом, но и по интерфейсу ООД –  аппаратура канала данных (АКД). Скремблер предназначен для придания свойств случайности (рандомизации) передаваемой последовательности данных с целью облегчения выделения тактовой частоты приемником удаленного модема. При использовании сигналов ФМ и производных о них, применение относительного кодирования позволяет решить проблему неоднозначности фазы, восстановленной на приеме несущей.

 

Рис. 2.  Схема передатчика синхронного модема

1.2 Приемная часть

Приемник типового синхронного модема в свою очередь содержит адаптивный эквалайзер со схемой управления, модулятор с задающим генератором, демодулятор, относительный декодер, дескремблер и схему синхронизации (рис 3). 

 

Рис. 3.  Схема приемника синхронного модема

Модулятор приемника совместно с задающим генератором позволяют перенести спектр принимаемого сигнала (300-3400 Гц) в область более высоких частот. Это делается для облегчения операций фильтрации и демодуляции. Относительный  декодер и дескремблер выполняют операции, обратные выполняемым в передатчике. Дескремблер выделяет из принятой последовательности исходную информационную последовательность. Схема синхронизации выделяет тактовую частоту из принимаемого сигнала и подает ее на другие узлы приемника.

Адаптивный эквалайзер приемника, как и эквалайзер передатчика, позволяет компенсировать нелинейные искажения, вносимые каналом передачи. Адаптивность эквалайзера заключается в его способности подстраиваться под изменяющиеся параметры канала в течении сеанса связи.

ООД передает и принимает данные посредством использования аппаратуры