4.3. Использование в системе стандарта DTMF.
В настоящее время в мире применяется большое количество стандартов кодирования на которых основаны протоколы обмена информацией в сетях персонального радиовызова, радиоуправления, а также во многих других радиотехнических системах . Самым простым и эффективным стандартом, на котором основан простейший протокол обмена является DTMF (Dual Tone Multi-Frequency - двухтоновая многочастотная сигнализация). Радиоприемное устройство, которое используется при работе в данном стандарте представляет собой простейший приемник ЧМ сигнала. Сигнал, излучаемый передатчиком (передаваемый базовой станцией), состоит в данном стандарте из посылок двух различных частот. Комбинацией этих частот и определяется кодирование информации.
Код передается по информационному каналу многочастотным способом в коде “2 из 8”, для чего используется стандартный набор из восьми частот: 697, 770, 852, 941, 1209, 1336, 1447 и 1633 Гц центральной части звукового (разговорного) спектра. Реальный спектр радиосигнала на выходе передатчика базовой станции стандарта DTMF после фильтрации показан на рис. 9 .
Рис. 9. Спектр радиосигнала в стандарте DTMF.
В цифровых системах передачи и коммутации передаваемые пары частот этого ряда представляют собой определенные коды с общим для всех возможных комбинаций наименьшим периодом повторения, равным 10 мс, что соответствует 80 циклам ИКМ 30 (Тц=125 мкс). При этом известно, что весь 10-миллисекундный период повторения формы любого из двухчастотного сигнала имеет нечетную симметрию по полупериодам и четную симметрию внутри каждого полупериода между его четвертями. Это позволяет идентифицировать любой из двухчастотных сигналов управления по 20 дискретам (пробам), соответствующим четверти полупериода их повторения [20].
Таким образом, проблема генерации кодовых комбинаций в цифровом коде, т.е. проблема построения передатчика двухчастотных сигналов в цифровом коде не встречает значительных затруднений. Каждая из необходимых 20 проб такого сигнала кодируется одним знаковым разрядом и семью разрядами, определяющими ее абсолютное значение. Периодическое повторение этих 20 проб с учетом их знаков может быть обеспечено общим устройством управления. Для генерации всех 14 (из 15 возможных комбинаций двух из восьми частот) сигналов управления может потребоваться максимально 14´20=280 кодовых комбинаций, но если учесть, что многие кодовые комбинации повторяются в одном сигнале управления по несколько раз, то общее число различных кодовых комбинаций уменьшается до 55, что существенно упрощает реализацию передатчика.
В стандарте DTMF применяется спектрально-эффективная гауссовская частотная манипуляция с максимальным частотным сдвигом (GMSK). Манипуляция называется “гауссовской” потому, что последовательность информационных бит до модулятора проходит через фильтр нижних частот с характеристикой Гаусса, что дает значительное уменьшение полосы частот излучаемого сигнала. Формирование GMSK радиосигнала осуществляется таким образом, что на интервале одного информационного бита фаза несущей изменяется на 90°. Это наименьшее возможное изменение фазы, распознаваемое при данном типе модуляции. Непрерывное изменение фазы синусоидального сигнала дает в результате частотную модуляцию с дискретным изменением частоты. Применение фильтра Гаусса позволяет при дискретном изменении частоты получить “гладкие переходы”. В стандарте DTMF применяется GMSK-модуляция с величиной нормированной
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
