63. Модемы, основные параметры и характеристики.

Совокупность модуляторов и демодуляторов, входящих в передающие и приемные станции, а также дополнительные устройства, необходимые для управления ПД и осуществления служебной телефонной связи, называют модемом (устройством преобразования сигналов).

Модемы вместе с каналом связи определяют основные параметры системы передачи данных (СПД) - скорость передачи информации и помехоустойчивость. В зависимости от скорости передачи информации различают модемы: низкоскоростные, среднескоростные и высокоскоростные. Низкоскоростные модемы в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т имеют скорости передачи 50, 100 и 200 бит/с и предназначены для работы по каналам ТТ, а при скорости 200 бит/с и по каналам ТЧ. Среднескоростные модемы обеспечивают передачу данных по каналам ТЧ со скоростями 600, 1200, 2400, 4800 и 9600 бит/с, а в некоторых случаях и 19 200 бит/с. Высокоскоростные модемы производят передачу данных по групповым трактам со скоростями 24, 32, 48, 64 кбит/с и больше.

В модемах на 200, 600 и 1200 бит/с, рассчитанных на массовое применение, МСЭ-Т рекомендует использовать ЧМ, которая технически относительно просто реализуется и имеет достаточную помехоустойчивость. В модемах на 2400 и 4800 бит/с рекомендуется использовать ОФМ, обеспечивающую высокую помехоустойчивость передачи информации. В высокоскоростном модеме на 48 кбит/с применяется AM, отличающаяся простотой технической реализации.

В современных модемах наряду с аналоговыми способами модуляции начинают применять также цифровую обработку сигналов. В них для преобразования сигналов используется несущая не с гармоническими колебаниями, а последовательность тактовых импульсов. Модемы с цифровой обработкой сигналов выполняются на цифровых интегральных микросхемах и микропроцессорах или микроЭВМ.

Модем-600/1200 предназначен для передачи сигналов по двух- или четырехпроводным каналам ТЧ. По прямому каналу ПК данные передаются со скоростью 600 или 1200 бит/с, а по обратному каналу ОК - сигналы подтверждения и запроса со скоростью 75 бит/с. При передаче по ПК и ОК используется частотная модуляция сигналов (см. рис. 6.21).

Модем-2400/4800 позволяет по каналам ТЧ передавать данные со скоростью 2400 или 4800 бит/с. При скорости передачи 2400 бит/с для передачи по ПК используется четырехфазная ОФМ со скоростью следования элементов сигнала В = 1200 Бод, а при 4800 бит/с - восьмифазная ОФМ при В=1600 Бод (рис. 6.22, а). По ОК передаются сигналы со скоростью 75 бит/с.

При четырехфазной ОФМ несущая частота может принимать четыре позиции, отличающиеся друг от друга на /2, которые могут использоваться либо для увеличения, вдвое количества информации в каждой позиции несущей частоты по сравнению с однократной ОФМ, либо для образования двух независимых дискретных каналов на одной несущей частоте.

Применение многопозиционной модуляции позволяет в заданной полосе частот канала увеличить скорость передачи информации в log2q раз, где q – число позиций модулированного сигнала. Например, при четырехфазной ФМ каждая позиция сигнала может передавать до 2 бит информации (log24=2), а не 1 бит, как при двухфазной (log22=1). Спектр частот сигнала при многократной ОФМ не расширяется, только в его составе появляется несущая частота, изменяются соотношения боковых частот и снижается помехоустойчивость по сравнению с двухфазной ФМ.

Для выравнивания амплитудно-частотных характеристик соединительных (абонентских) линий между оконечным оборудованием данных и модемом, а также выравнивания неравномерности группового времени запаздывания (ГВЗ) канала ТЧ в приемную часть модема-2400/4800 введены соответственно амплитудный и фазовый корректоры с ручной настройкой.

Фазовая коррекция осуществляется в два этапа. Вначале с помощью постоянных фазовых корректоров производится предварительное выравнивание неравномерности ГВЗ в средней части полосы частот канала ТЧ (до 1200 Гц). Затем по результатам измерения ГВЗ производят более точное выравнивание с помощью переменного корректора, в широкой полосе частот канала тональной частоты (до 2400 Гц).

Модем-9600 отличается от других модемов тем, что в нем реализована комбинированная многопозиционная амплитудно-фазовая модуляция: двухуровневая AM и восьмифазная ОФМ со скоростью передачи элементов сигнала В=2400 Бод (рис. 6.22,б). При этом каждая позиция сигнала несет log22+log28=4 бит информации, что при В=2400 Бод составит скорость передачи информации 24004=9600 бит/с. Кроме того, в модеме-9600 использован адаптивный (автоматический) корректор межсимвольных искажений сигналов, вызванных несовершенством частотных характеристик затухания и фазового сдвиг каналов ТЧ.

Модем-48/64 обеспечивает передачу данных со скоростью 48 или 64 кбит/с по четырехпроводным некоммутируемым групповым трактам с полосой частот 60-108 кГц. Допускаются соответственно скорости передачи 24 или 32 кбит/с.

В модеме используется AM с одной боковой полосой частот. Номинальное значение несущей частоты канала сигнала данных 96 кГц при скорости передачи 48 кбит/с и 100 кГц при скорости 64 кбит/с.

Включение модема на вход групповых модулятора UBI и демодулятоpa UP1 происходит через каналоформирующее оборудование КФО, в которое входят фильтры, формирующие форму сигналов, амплитудные и фазовые корректоры групповых каналов и др. (рис. 6.23).