專利名稱：短波數(shù)據(jù)傳輸設備的信噪分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于無線數(shù)據(jù)傳輸技術領域，具體地說是一種短波數(shù)據(jù)傳輸設備的信噪分離裝置。
在短波信道上進行數(shù)據(jù)傳輸所采用的調制方式分為并行體制和串行體制。并行體制是以多個付載頻同時并發(fā)來傳遞信息，也稱窄帶式頻分多路系統(tǒng)(FDM)常見的有非相干頻移鍵控(NCFSK)、時間差分移相鍵控(TDPSK)和頻率差分移相鍵控(FDPSK)等幾種。它是以多路并發(fā)而換取加長碼元以抗多徑延遲污染，但其發(fā)射功率分散，易受頻率選擇性衰落影響，頻譜較擁擠，易引起交調失真。串行體制是以3千赫的話路帶寬串行發(fā)送信息，而在收端采用(實時調整的)自適應匹配濾波器和自適應均衡器，這種串行體制是以均衡補償?shù)霓k法消除碼間串擾，與并行體制相比，它避開了那些并行體制的弱點，但相對而言較為復雜。由于串行體制的優(yōu)點顯著，目前普遍采用串行體制作為短波數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{制方式。
在串行體制中，中、低速(50至1200波特率)短波數(shù)傳系統(tǒng)多采用移頻鍵控(FSK)調制方式，而相移鍵控(PSK)由于通信效率和帶寬利用率都比較有效，且在抗白噪聲方面較之FSK有3分貝的制度增益，故多用于較高的速率(2400波特率)。
實現(xiàn)PSK方式的系統(tǒng)造價較高，現(xiàn)有的采用低價格的FSK方式的短波數(shù)傳系統(tǒng)速度較低(50－－150波特率)，且存在著傳輸文件類型有限，(大部分僅能傳輸文本文件)以及所采用的傳輸方式不適應(大部分均沿用有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?等問題，使得低價的FSK系統(tǒng)難以達到實用水平。
AM7910是美國AMD公司生產(chǎn)的通用FSK調制解調器芯片，使用該芯片可通過少量的外圍元件組成滿足CCITT或貝爾103協(xié)議的調制解調器。在短波信道中，由于白噪聲、同頻干擾以及頻率色散等原因，當采用根據(jù)AMD公司推薦的方式組成的調制解調器進行數(shù)據(jù)傳輸時，因AM7910的解調電平低(約25毫伏)僅經(jīng)過濾波處理的信號極易因為同頻干擾以及白噪聲造成誤解調。若將濾波輸出信號經(jīng)過衰減再送入AM7910，則會因輸入信號電平較低而使干擾信號的相對分量加大而使解調誤碼率大幅度上升。
本實用新型的目的在于在用FSK調制解調器芯片AM7910按常規(guī)電路構成的調制解調器接收電路中加入一種使其具有可調式信號／白噪音分離功能的短波數(shù)據(jù)傳輸設備的信噪分離裝置以克服上述的不足。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的在用FSK調制解調器芯片AM7910按常規(guī)電路構成的調制解調器接收電路中增加了由光電隔離電路、有源帶通濾波電路、交流放大電路、直流恢復電路、積分電路、電壓比較電路、開關電路、限幅電路組成的可調信號噪音分離裝置。并采用專門設計的與上述裝置相適應的數(shù)據(jù)結構，使改進后的電路具備了較強的抗白噪聲和突發(fā)脈沖干擾的能力，同時因提高了輸入信號的電平使解調的正確率顯著上升，從而使利用FSK調制方式的AM7910芯片所組成的調制解調器在短波信道下進行有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn)。
本實用新型具有以下特點在600波特率的速度下可以進行穩(wěn)定可靠的傳輸，當信道噪音較小時，最高速度可以達到1200波特率。比起國內一些同類產(chǎn)品50至150波特率的速度有較大的差別，達到了研制出FSK調制方式的實用短波數(shù)據(jù)傳輸設備的目的。


圖1為本實用新型信號噪音分離裝置的電路框圖圖2為本實用新型信號噪音分離裝置的電路圖實施例，在用FSK調制解調器芯片AM7910按常規(guī)電路構成的調制解調器接收電路中增加了信號噪音分離裝置，如圖1、圖2所示，由光電隔離電路1、有源帶通濾波電路2、交流放大電路3、直流恢復電路4、積分電路5、電壓比較電路6、開關電路7、限幅電路8組成的可調信號噪音分離裝置。由運算放大器UA741、光電偶合器4N25所組成的光電隔離電路1的輸出偶合到由LM324所構成的有源帶通濾波電路2的輸入端，帶通濾波器的輸出端偶合到由MC1458所組成的交流放大電路3的輸入端，交流放大電路的輸出端一路直接偶合到由MC4066所組成的開關電路7的輸入端，另一路連接到由MC1458所構成的直流恢復器電路4進行直流變換，直流恢復的輸出端連到由RC所組成的積分電路5中以轉換為與輸入的信號(或噪聲)相對應的直流電平，積分電路的輸出直接進入由LM311所構成的電壓比較電路6使之與由可調電阻決定的參照電平進行比較，當由輸入信號(或噪聲)而得到的電平高于該參照電平時，比較器的輸出由低電平翻轉為高電平，該輸出電平直接用于控制開關電路7的控制端，當該電平為高時，開關接通，由交流放大器輸出的信號通過開關電路的輸出端送到由MC1458和1N4148所組成的限幅電路8，限幅器的輸出送入AM7910進行解調。
輸入信號經(jīng)過光電隔離電路后，一方面使收發(fā)信機的電源系統(tǒng)與調制解調器的電源系統(tǒng)隔離，另一方面，把收發(fā)信機輸出的1伏音頻信號進行第一次信號噪音等幅衰減，使噪音和信號均衰減至200毫伏以下。經(jīng)第一次衰減的信號送入帶通濾波電路濾波進行選頻放大，放大通帶內的有用信號。經(jīng)過選頻放大后，疊加在經(jīng)過放大了的信號上的干擾信號的有效分量顯著減弱。該經(jīng)過濾波的信號送到開關電路的輸入端，另一路經(jīng)過濾波的信號進入交流放大電路以產(chǎn)生足夠的能量為轉變?yōu)殚_關電路的驅動電壓作準備。從交流放大電路出來的信號再進入直流恢復電路，經(jīng)過直流恢復電路后，交流信號轉變?yōu)槊}動的直流信號，把該脈動的直流信號送入積分電路使之轉變?yōu)橹绷麟妷骸７e分電路的時間常數(shù)決定了對同頻干擾信號的響應敏感程度，該直流電壓的幅值隨輸入信號的強弱、時間以及頻率的變化而變化。實驗證明，即使在信道中出現(xiàn)幅值等于或大于數(shù)據(jù)信號的干擾信號或白噪音，與之對應的直流幅值也遠遠低于數(shù)據(jù)信號所對應的直流幅值從而達到了有效分離數(shù)據(jù)信號與干擾信號的目的。直流恢復電路輸出的直流電壓直接送入電壓比較電路作為控制開關電路通斷與否的控制電壓。改變電壓比較電路的參照電壓即可控制本裝置的門限電壓，以確定輸入信號的接通與斷開。開關電路的輸出信號經(jīng)過陷幅電路削頂后直接送入AM7910進行解調。
增加該裝置后，使設備極大地增強了抗白噪聲和突發(fā)脈沖干擾的能力，使設備能夠在較強白噪聲和突發(fā)脈沖干擾的情況下仍能夠做到準確同步。同時，由于提高了接收電平，干擾信號的相對幅值顯著減弱，極大地提高了解調正確率。
權利要求1.一種短波數(shù)據(jù)傳輸設備的信噪分離裝置，其特征在于在用FSK調制解調器芯片AM7910按常規(guī)電路構成的調制解調器接收電路中增加了由光電隔離電路(1)、有源帶通濾波電路(2)、交流放大電路(3)、直流恢復電路(4)、積分電路(5)、電壓比較電路(6)、開關電路(7)、限幅電路(8)組成的可調信號噪音分離裝置，(1)的輸出偶合到(2)的輸入，(2)的輸出偶合到(3)的輸入，(3)的輸出端一路直接偶合到(7)的輸入端，另一路連接(4)，(4)的輸出端與(5)的輸入連接，(5)的輸出與(6)連接，(6)的輸出與(7)的控制端連接，而(7)的輸出端接到(8)的輸入端，而(8)的輸出送入AM7910進行解調。
2.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于光電隔離電路由運算放大器UA741、光電偶合器4N25組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于有源帶通濾波電路由LM324構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于交流放大電路由MC1458組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于開關電路由MC4066構成。
6.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于直流恢復電路由MC1458構成。
7.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于積分電路由RC組成。
8.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于電壓比較電路由LM311構成。
9.根據(jù)權利要求1所述的信噪分離裝置，其特征在于限幅電路由MC1458和1N4148組成。
專利摘要本實用新型是一種短波數(shù)據(jù)傳輸設備的信噪分離裝置，在用FSK調制解調器芯片AM7910按常規(guī)電路構成的調制解調器接收電路中增加了由光電隔離電路(1)、有源帶通濾波電路(2)、交流放大電路(3)、直流恢復電路(4)、積分電路(5)、電壓比較電路(6)、開關電路(7)、限幅電路(8)組成的可調信號噪音分離裝置。該設備在600波特率的速度下可以進行穩(wěn)定可靠的傳輸，當信道噪音較小時，最高速度可以達到1200波特率。
文檔編號H04B7/005GK2169954SQ9321826
公開日1994年6月22日 申請日期1993年7月8日 優(yōu)先權日1993年7月8日
發(fā)明者趙捷, 張亞群 申請人:云南省煤炭工業(yè)廳供銷公司