191118. lajstromszámú szabadalom • Adatátviteli modem főleg kis és középsebességű adatátviteli rendszerekhez
1 191 118 2 A találmány tárgya adatátviteli modem, főleg kis- és középsebességű adatátviteli rendszerekhez egy szabványos adat-végberendezés és egy adatátviteli vonal, főleg távbeszélő vonal között kétirányú adatátviteli kapcsolat létesítésére, amely tartalmaz az adatvégberendezés felé csatlakozó illesztőegységel, ehhez csatlakoztatott modulátort, a modulátor kimeneti jeleinek frekvenciaspektrumát befolyásoló adószűrőt, az adatátviteli csatornához csatlakoztatott vonali csatolót és ezzel összekapcsolt vonali illesztőt, ez utóbbi kimenetéhez kapcsolódó bemenő szűrőt, ennek kimenetéhez csatlakoztatott vezérelhető erősítőt, dcmodulátort, ennek áramköréhez csatlakoztatott vevőszűrőt, a modulátor kimenetéhez kapcsolt szintbeállító áramkört, amelynek kimenete a vonali illesztőhöz csatlakozik, továbbá automatikus erősítésszabályozót, amelynek kimenete a vezérelhető erősítő vezérlő bemenetéhez csatlakozik, továbbá szinkron áramkört, analóg-digitál konvertert, valamint digitálanalóg konvertert és adott esetben teszt generátort és diagnosztikai csatolót. Ismeretes, hogy a hangfrekvenciás csatornákon történő soros, bináris formátumú adattovábbításra szolgáló adatátviteli berendezések jellegükből adódóan igen sok lineáris „analóg” áramköri egységet tartalmaznak (pl. adó- és vevőszűrő, automatikus erősítésszabályozó, demodulátor, szinkronizáló és jelregeneráló áramkörök). Ilyen rendszerű funkcionális egységek felhasználásával készültek a kereskedelmi forgalomban levő berendezések (pl. TAM 200; TAM 600-603; AM 1200; VIDF.OTON-60200, 60300). Ezek a készülékek felépítésükben lényegileg megegyeztek a szocialista országokban fejlesztett hasonló rendeltetésű berendezésekkel. Ezek és hasonló, lineáris áramköröket és hangolt elemeket tartalmazó adatátviteli modemek hiányosságai a következők: — Nehezen valósítható meg a hőmérsékletváltozásoktól való függetlenség, valamint a paraméterek hosszú idejű stabilitása. — A gyártást nehézkessé teszi az elengedhetetlen és bonyolult bemérési, hangolási eljárás. — Üzemeltetésük és javításuk költséges és kiterjedt műszerparkot igényel. — Diagnosztizálásuk csak igen nagy költségráfordítással biztosítható, mivel az áramkörök nem illeszkednek a digitális környezethez. — Az igények változása esetén gyakorlatilag nem módosíthatók, az új követelményekhez új áramkörök tervezésére van szükség. A találmány feladata olyan adatátviteli modem létrehozása, amely a lehető legnagyobb mértékben digitális áramkörökből épül fel és ezért képes kiküszöbölni az analóg szűrő, modulátor és demodulátor áramköröknél fellépő hiányosságokat. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy az adatátviteli modcinban előforduló szűrési, sávhatárolási, modulálási és demodulálási funkciók ellátását digitális úton is gazdaságosan el lehet végezni, ha két egymástól függetlenített processzor szervezésű áramkörrel egy-egy időmultiplex mikrorendszert képezünk ki, amelyek sebessége elegendően nagy ahhoz, hogy az adatátviteli modemban előforduló legnagyobb sebességek mellett is gyakorlatilag real-time módon több különböző szűrési és műveletvégzési funkció végrehajtása megtörténhessen. A digitális szűrés és sávhatárolás elve önmagában ismert, lényegében a digitális alakban megjelenő mintavett értekeken végzett műveletvégzésre vezethetők vissza. A két önálló funkcionális egység közül az első egy mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység, amelynek feladata a működéshez szükséges vezérlőjelek feldolgozása, a modulálási funkció ellátása, a démodulait jel szintjének regeneráiása és az eddig analóg úton megoldott automatikus crősílésszabályozás vezérlése. Felépítését tekintve a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység nyolcbites szervezésű, alkalmas 16 aritmetikai és logikai utasítás, feltételes ugró utasítás és több aritmetikai toló utasítás elvégzésére, tartalmaz egv tizenhat byte-os gyorsregisztert, egy 512 byte-os programozott memóriát, és programszámlálót, amely 256 utasításos mikroprogram és 256 utasításos interrupt alprogram végrehajtását teszi lehetővé. A másik önálló funkcionális egységet egv digitális szűrő és demodulátor egység képezi, amely felépítését tekintve három időben multiplexeit működésű digitálisan realizált nonrekurzív szűrőt, továbbá egy autokorrelációs elven működő kvadratikus detektort tartalmaz. Ez az egység ellátja a vett vonali jelek szűrését, sávhatárolását, a digitális modulátor kimenőjelének sávkorlátozását, a demodulációt és az ezt követő aluláteresztő szűrés funkcióját. A lineáris szűrési funkciókat azáltal tudjuk digitális úton megvalósítani, hogy a konvolúciós integrálban meghatározott folytonos műveleteket az előforduló jelek sávkorlátozott jellegét figyelembe véve véges számú lineáris szorzási és összegzési műveletre vezetjük vissza. A jelek digitális reprezentánsain ezek a műveletek végrehajthatók. A találmány szerint tehát az itt leírt elveken alapuló adatátviteli modemot hoztunk létre főleg kis- és középsebességű adatátviteli rendszerekhez egy szabványos adat-végberendezés és egy adatátviteli vonal, főleg távbeszélő vonal között kétirányú adatátviteli kapcsolat létesítésére, amely tartalmaz az adatvégberendezés felé csatlakozó illesztőegységet, ehhez csatlakoztatott modulátort, a modulátor kimeneti jeleinek frekvenciaspektrumát befolyásoló adószűrőt, az adatátviteli csatornához csatlakoztatott vonali csatolót és ezzel összekapcsolt vonali illesztőt, ez utóbbi kimenetéhez kapcsolódó bemenő szűrőt, ennek kimenetéhez csatlakoztatott vezérelhető erősítőt, demodulátort, ennek áramköréhez csatlakoztatott vevőszűrőt, a modulátor kimenetéhez kapcsolt szintbeállító áramkört, amelynek kimenete a vonali illesztőhöz csatlakozik, továbbá automatikus erősítésszabályozót, amelynek kimeneté a vezérelhető erősítő vezérlő bemenetéhez csatlakozik, továbbá szinkron áramkört, analóg-digitál konvertert, valamint digitálanalóg konvertert és adott esetben teszt generátort és diagnosztikai csatolót és a találmány szerint az eddig felsorolt részben analóg egységeken kívül minden további egység TTL szintű digitális áramkörből épül fel, és az így kialakított modemnek modulá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
