Слайд 2Стандартов
На конструкцию модемов нет.
Слайд 3поэтому
в отличных по конструкции модемах одни и те же методы
и протоколы реализованы различными способами.
Слайд 4Основными производителями
специализированных наборов микросхем являются фирмы Rockwell, Intel, AT&T, Sierra
Semiconductor, National Semiconductor, Motorola, Exar и некоторые другие.
Слайд 5Ряд компаний
таких как U. S. Robotics, Telebit, ZyXEL, самостоятельно занимается
разработкой и производством модемных микросхем для своих нужд.
Слайд 7Модем состоит из
адаптеров портов канального и DTE—DCE интерфейсов;
универсального (PU),
сигнального (DSP) и модемного процессоров;
постоянного (ПЗУ, ROM), постоянного энергонезависимого
перепрограммируемого (ППЗУ, ERPROM) оперативного (ОЗУ, RAM) запоминающих устройств
Слайд 8Порт интерфейса DTE—DCE
обеспечивает взаимодействие с DTE. Если модем внутренний, вместо
интерфейсов DTE—DCE может применяться интерфейс внутренней шины компьютера
Слайд 9Порт канального интерфейса
обеспечивает согласование электрических параметров с используемым каналом связи.
Канал может быть аналоговым или цифровым, с двух- или четырехпроводным
окончанием.
Слайд 10Большинство современных модемов
для телефонных каналов КТСОП обеспечивают синхронную передачу данных
по каналу.
Слайд 13Схема синхронизации передатчика
получает сигнал опорной частоты от внутреннего генератора или
от DTE, например, через 24 контакт разъема 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 DTE-DCE.
Слайд 14Скремблер
предназначен для придания свойств случайности (рандомизации) передаваемой последовательности данных с
целью облегчения выделения тактовой частоты приемником удаленного модема.
Слайд 16Модулятор 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.
Слайд 17Относительный декодер и дескремблер
выполняют операции, обратные выполняемым в передатчике.
Слайд 18Схема синхронизации
выделяет тактовую частоту из принимаемого сигнала и подает его
на другие узлы приемника.
Слайд 19Адаптивный 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 течение сеанса связи.
Слайд 21Скремблирование
Двоичный сигнал на входе модема может иметь произвольную статистическую структуру,
которая не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым синхронным способам передачи.
Слайд 22основными требованиями являются следующие:
Частота смены символов (1, 0) должна обеспечивать
надежное выделение тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала.
Спектральная плотность
передаваемого сигнала должна быть, по возможности, постоянной и сосредоточенной в заданной области частот с целью снижения взаимного влияния каналов.
Приведенные требования должны выполняться независимо от структуры передаваемого сообщения.
Слайд 23Скремблирование -
это обратимое преобразование структуры цифрового потока без изменения скорости
передачи с целью получения свойств случайной последовательности.
Слайд 24Схема включения скремблера и дескремблера в канал связи
Слайд 26В отличие от выделенных
четырехпроводных каналов, характерной особенностью телефонного канала КТСОП
является наличие участков перехода двухпроводной части канала в четырехпроводную.
Слайд 27Переход
осуществляется при помощи дифференциальных систем, обеспечивающих необходимое затухание по встречным
направлениям передачи.
Если эти затухания очень велики, то схему связи
можно практически считать четырехпроводной, представляещей собой электрически разомкнутую систему.
Слайд 28Схема телефонных каналов с четырехпроводным (а) и двухпроводным окончанием (б)
с путями прохождения эхо-сигналов (1, 2, 3)
Слайд 29Схема мостовой трансформаторной дифференциальной системы
Слайд 30обеспечить точный баланс
не так просто, как может показаться на первый
взгляд.
Причиной этому является как изменения комплексных сопротивлений двух- (z2пр)
и четырехпроводных (zпрд4 и zпрм4) линий, так и их несоответствие номинальным значениям.
Слайд 31Известны так называемые самобалансирующиеся
дифференциальные системы, автоматически подстраиваемые под параметры используемой
линии связи.
Слайд 32Для борьбы с электрическим эхом возможно использование следующих методов:
частотное
разделение каналов;
применение самобалансирующихся дифференциальных систем;
компенсация эхо-сигнала.
Слайд 33При использовании первого метода
вся полоса пропускания канала разделяется на два
частотных подканала, по каждому из которых передается сигнал в одном
направлении.
Очевидно, в этом случае нет возможности использовать полосу канала в полном объеме.
Слайд 34Более того,
для исключения проникновения боковых гармоник между подканалами приходится вводить
защитный частотный интервал.
В результате этого подканалы займут меньше половины
полной полосы пропускания канала.
Слайд 35наибольшее распространение получил
компенсационный метод борьбы с эхо-сигналом.
Слайд 37Суть метода
заключается в том, что модем, обладая информацией о своем
собственном передаваемом сигнале, может использовать ее для фильтрации принимаемого сигнала
от эхо-помехи.
Слайд 38На этапе установления соединения
каждый модем посылает определенный зондирующий сигнал и
определяет параметры эхо-отражения: время запаздывания, амплитудные и фазовые искажения, мощность
отраженного сигнала.
Слайд 39В процессе сеанса связи
эхо-компенсатор модема вычитает из принимаемого входного сигнала
свой собственный выходной сигнал, скорректированный в соответствии с полученными параметрами
эхо-отражения.
Слайд 40Технология эхо-компенсации
позволяет отвести для дуплексной передачи всю ширину полосы пропускания
телефонного канала, однако требует больших вычислительных ресурсов для обработки сигнала.
Слайд 42функции, поддерживаемые схемой DАА:
Обеспечение физического соединения,
защита от перенапряжения и
радиопомех,
набор номера и фиксация телефонных звонков,
гальваническая развязка и
согласование импеданса
Слайд 43физическое подключение
к коммутируемой телефонной линии и телефонному аппарату обеспечивают соединители
RJ11
Слайд 44Входные линии защищаются от перенапряжения
варистором, который резко уменьшает свое сопротивление
при напряжении 400...500 В.
Второй каскад быстродействующей защиты устанавливается во
вторичную обмотку трансформатора и реализован на встречновключенных стабилитронах.
Слайд 45Защита линии от радиопомех,
излучаемых модемом, выполняется на обычных LС фильтрах
Слайд 46Для коммутируемых линий
поддерживаются функции:
импульсного набора номера,
"отбоя" (постоянный ток
менее 0.5 мА) и
"удержания линии" (постоянный ток более 8
мА).
Слайд 47В новых разработках
часто используется схема
Electronic Holding Call Circuit (ЕНСС).
Слайд 48Дифференциальная система (HYBRID)
Цель дифференциальной системы - переход от двухпроводной линии
к четырехпроводной схеме аналогового окончания модема.
Узел компенсирует проникновение выходного
сигнала во входной (ближнее эхо), что повышает реальную чувствительность.
Слайд 49Аналоговый фронт
(Analog Front End - AFE)
Слайд 51Сигнальный процессор (Digital Signal Processor - DSP)
Слайд 52Контроллер (Modem Controller -MC)
поддержка интерфейса с компьютером,
управление DSP,
реализация
протоколов коррекции ошибок и сжатия информации,
управление пользовательским интерфейсом и
взаимодействие с энергонезависимой памятью
Слайд 53Звук (SPEAKER).
Наиболее часто узел звука строится по схеме:
-сигнал снимается после
фильтра, но до АРУ;
-громкостью управляет контроллер с помощью микросхемы коммутатора
напряжения;
-фильтр вносит предискажение АЧХ для линеаризации характеристик конкретного типа динамика;
- микросхема LМ386, запитанная от +5 В, усиливает сигнал;
- для четырехпроводных устройств одновременно воспроизводится как входной, так и выходной сигнал.