KR860000797B1 - Modem using frequency shift keying - Google Patents

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Abstract

The first channel frequency band-reject filter and the second channel frequency band-pass filter(2) were used in receiving parts that prevent bleed-through effects. A received Ts signals and transmited Rs signal are filtered by the first channel frequency band-reject filter(8) to get rid of Rs signal in the receiving part. The high frequency components of Ts signals and induced noise are filtered by the second channel frequency band-pass filter(2). A demodulator(3) recieves the filtered Ts signals from a AGC(9) circuits and produces a noise free demodulate signal.

Description

주파수 편이 변조방식 모뎀Frequency Shift Keyed Modem

제1도는 벨 103규격에 따른 주파수 분포도.1 is a frequency distribution according to Bell 103 standard.

제2도는 CCITT V.21 규격에 따른 주파수 분포도.2 is a frequency distribution diagram according to the CCITT V.21 standard.

제3도는 2선식 전이중방식에 따른 종래의 모뎀의 송수신 블록회로도.3 is a block diagram of a conventional modem according to a two-wire full duplex method.

제4도는 본 고안에 따른 2선식 전이중방식의 모뎀의 송수신 블록회로도.Figure 4 is a transmission and reception block circuit diagram of a two-wire full-duplex modem according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 듀플렉서 2 : 대역통과필터1: duplexer 2: bandpass filter

3 : 복조기 4 : 변조기3: demodulator 4: modulator

5 : RS-232C 디지탈 인터페이스 6 : 증폭기5: RS-232C digital interface 6: amplifier

7 : 대역통과필터 8 : 대역소거필터7: bandpass filter 8: bandpass filter

9 : 자동이득 조정회로9: Automatic gain adjustment circuit

본 발명은 주파수편이 변조(FSK : frequency shift keying) 방식, 특히 2선식 전이중(full duplex) 통신 방식 모뎀(MODEM : modulator)에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency shift keying (FSK) scheme, in particular a two-wire full duplex communication modulator (MODEM).

종래의 모뎀은 대부분 4선식 전용회전을 사용하여 즉 송신선과 수신선을 분리하여 사용함에 의해 전이중통신이 가능하였다. 그러나 이 방식은 현재 널리 설치되어 있는 교환회선을 이용하는 것이 아니라 별도의 전용회선을 사용하여야 하기 때문에 데이타의 전송량이 많지 않는 경우에는 과다한 비용이 발생될 뿐만 아니라 특정된 지역과의 통신에만 국한된다는 단점이 있었다.In the conventional modem, full-duplex communication was possible by using 4-wire dedicated rotation, that is, by separately using a transmission line and a reception line. However, this method does not use a widely used switching line but has to use a separate dedicated line. Therefore, when data transmission is not large, excessive costs are incurred and only the communication with a specific area is disadvantageous. there was.

따라서 기존 설치된 교환회선을 이용하여 전화가 설치된 모든 곳과의 통신이 가능한 다이얼 업(dial up)방식의 데이타 통신이 요망되어 있다.Therefore, there is a demand for dial-up data communication that can communicate with all the places where telephones are installed using existing exchange lines.

이에 대한 한 대책으로 종래의 4선식 통신 방식을 2선식으로 개조한 것이 있었으나 이 경우에는 반이중(half-duplex)으로 밖에 사용할 수 없다는 단점을 지니고 있었다.As a countermeasure, there has been a modification of the conventional four-wire communication system to a two-wire system, but in this case, only half-duplex can be used.

따라서 통신속도를 높이기 위하여 2선식 전이중 방식의 통신을 실현할 수 있는 모뎀의 개발이 요망되었다. 종래에 이에 대한 시도가 있었으나 송신부출력의 일부가 자신측의 수신입력에 혼입되는 소위 "블리드 스루(Bleed thought)" 현상이 문제로 되어 왔다.Therefore, in order to increase the communication speed, it is desired to develop a modem capable of realizing two-wire full duplex communication. In the past, there have been attempts to solve this problem, but a so-called "bleed thought" phenomenon in which a part of the transmitter output is incorporated into a reception input on its side has been a problem.

모뎀의 국제 규격을 살펴보면 미주지역의 벨규격과 유럽지역의 국제전신전화자문위원회(CCITT)에 의해 지정된 V시리즈 규격으로 나누어져 있다.The international standards for modems are divided into the bell standards of the Americas and the V series of standards designated by the International Telegraph and Telephone Advisory Committee (CCITT) of Europe.

제1도는 벨시스템 103권고안에 따른 주파수 할당이며, 제2도는 CCITT V.21에 따른 주파수 할당을 보여주고 있다. 제1도에 표시된 바와 같이 벨 103 규격은 2개의 채널 중 호출 쪽에서는 낮은쪽의 채널을 이용하여 스페의스(space)로 1,070Hz,마크(mark)로 1,270Hz를 이용하여 송신하고 응답쪽에서는 높은쪽의 채널을 이용하여 스페이스로 2,025Hz, 마크로 2,225Hz를 송신하도록 되어 있다.Figure 1 shows frequency allocation in accordance with BellSystem 103 Recommendation, and Figure 2 shows frequency allocation in accordance with CCITT V.21. As shown in Figure 1, the bell 103 standard transmits 1,070Hz as a space and 1,270Hz as a mark using the lower channel on the calling side of the two channels, and on the response side. The higher channel is used to transmit 2,025 Hz and macro 2,225 Hz in space.

제2도에 표시된 CCITT V.21 규격은 호출쪽에서는 제1채널의 낮은쪽을 이용하여 스페이스로 1,180Hz, 마크로 980Hz를 이용하여 송신하고 응답쪽에서는 제2채널의 높은쪽을 이용하여 스페이스로 1,850Hz, 마크로 1,650Hz를 송신하도록 되어 있다.The CCITT V.21 standard, shown in Figure 2, transmits 1,180Hz and 980Hz in space using the lower side of the first channel on the calling side and 1,850 in space using the higher side of the second channel on the response side. It is supposed to transmit 1,650 Hz in Hz and macro.

이상에서 알 수 있는 바와 같이 벨 103의 호출 및 응답의 두 주파수군의 주파수 대역폭은 약 955Hz이며 CCITT V.21의 주파수 대역폭은 약 670Hz로 구성되어 있다. 즉, CCITT 방식에 있어서는 벨 방식에 비하여 채널간의 간격이 더 좁기 때문에 송신측의 송신출력이 자신의 수신측으로 넘어가는 블리드 스루현상이 발생하곤 하였으며 이로 인하여 데이타 통신시에 에러가 많이 발생하여 신뢰도에 대한 한 영향을 미쳐왔다.As can be seen from above, the frequency bandwidth of the two frequency bands of the call and response of bell 103 is about 955 Hz and the CCITT V.21 frequency bandwidth is about 670 Hz. That is, in the CCITT method, since the interval between channels is narrower than the bell method, the bleed-through phenomenon in which the transmission output of the transmitting side is transferred to the receiving side of the receiver is often used. It has had an impact.

또한 이 현상을 피하기 위하여 송신출력을 줄이는 방법을 모색할 수도 있으나 이는 전송매체를 통하여 전송도 중 잡음의 영향을 쉽게 받는다는 결점을 가지고 있다.In addition, a method of reducing the transmission power may be sought to avoid this phenomenon, but it has a drawback that it is easily affected by noise during transmission through the transmission medium.

따라서 본 발명은 상기한 블리드 스루현상을 제거하고 송신출력을 증대시킴으로써 데이타 통신의 신뢰도를 높이는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to increase the reliability of data communication by eliminating the bleed-through phenomenon and increasing the transmission power.

제3도는 2선식 전이중 방식에 따른 종래 모뎀에 있어서의 송수신 블록회로도이다. 제3도는 모뎀이 오리지네이트(originate) 모우드로 동작할 경우의 구성예로서 부재번호 1은 교환선로(M)를 통하여 상대측으로부터 보내온 수신번호(Rs)와 자신측으로부터 상대측으로 보내는 송신신호(Ts)를 받아즐여 수신번호(Rs)만 자신의 수신부로 받아들이고 송신신호(Ts)는 수신부로 넘어오지 못하도록 감쇠시키는 듀플렉서(duplexer), 2는 듀플렉서를 통하여 수신된 제2채널의 주파수, 예를 들어 1650Hz 내지 1850Hz 사이의 주파만을 통과시키는 대역통과 필터, 3은 송신되어온 주파수 편이 변조신호를 복조시키는 복조기, 4는 단말기의 디지탈 신호를 주파수변이 변조시키는 변조기, 5는 EIA RS-232C 디지탈 인터페이스를 표시한다.3 is a transmission / reception block circuit diagram of a conventional modem according to a two-wire full duplex method. 3 is a configuration example in which the modem operates as an original mode, and the part number 1 represents a reception number Rs sent from the other side through the switching line M and a transmission signal Ts sent from the side to itself. ) Is a duplexer which accepts only the reception number Rs as its receiver and attenuates the transmission signal Ts so that it does not cross over to the receiver, and 2 is the frequency of the second channel received through the duplexer, for example, 1650 Hz. A bandpass filter that passes only frequencies between 1 and 1850 Hz, 3 is a demodulator for demodulating transmitted frequency shift modulated signals, 4 is a modulator for frequency shift modulating a digital signal of a terminal, and 5 is an EIA RS-232C digital interface.

제3도에 표시된 바와 같이 종래의 모뎀에 있어서는 응답측으로부터 송신되어 온 제2채널의 1650 내지 1850Hz 대의 수신신호(Rs)만을 받아들이고 자신측으로부터 출력되는 송신신호(Ts)의 일부가 자신의 입력부로 혼힙되는 현상을 막기 위하여 복조기(3) 앞에 대역통과 필터(2)를 설치하여 사용하였으나 자신측 송신주파수의 제2의 하모니스가 콘레벨로 발생함에 의해 수신측 대역 통과필터(2)의 특성을 완벽하게 발휘할 수가 없었다. 예를 들면, 송수신 중심주파수의 간격이 훨씬 넓은 벨 103 방식에 있어서는 벨방식에 따른 송신캐리어는 중심주파수가 1070Hz이고 수신 캐리어의 중심주파수는 2125Hz이므로 송신캐리어 중심주파수의 제2하모니 주파수로 2140Hz의 비교적 세력의 크기가 큰 하모니스가 발생된다.As shown in FIG. 3, in the conventional modem, only the reception signal Rs of the 1650-1850 Hz band of the second channel transmitted from the response side is received, and a part of the transmission signal Ts output from its own side is transferred to its input unit. In order to prevent the confusion, the band pass filter 2 was installed in front of the demodulator 3, but the second harmonic of its own transmission frequency was generated at the cone level, so that the characteristics of the band pass filter 2 of the receiving side were perfectly achieved. I could not exert it. For example, in the bell 103 method, which has a much wider interval of transmission and reception center frequency, the transmission carrier according to the bell method has a center frequency of 1070 Hz and the center frequency of the reception carrier is 2125 Hz, so that the second harmony frequency of the transmission carrier center frequency is 2140 Hz. Harmony is generated with great force.

이것은 수신측 대역통과필터(2)의 수신통과 대역내에 들게 되므로 응답측으로부터의 송신되어온 수신신호(Rs)와 중첩되어 마치 듀얼톤(dual tone)과 같은 비트 현상을 일으켜 이 상태로는 위상지터(phase jitter)현상 및 위상히트(phase hit)에 의해 원래 상대편으로부터 보낸 송신 데이타를 재현할 때 많은 에러가 발생하였다.Since this falls within the reception pass band of the reception band pass filter 2, it overlaps with the reception signal Rs transmitted from the response side, resulting in a bit phenomenon like a dual tone. Many errors occurred when reproducing the transmission data originally sent from the opposite party due to the phase jitter phenomenon and the phase hit.

또한 종래의 구서에 있어서는 블리드 스루현상 때문에 -20 dB 이상의 출력을 사용할 수가 없었으며 그 결과 수신측에서는 선로의 손실 및 잡음으로 인한 영향이 매우 커서 신호대 잡음 특성(S/N비)나 빠지므로써 만족스런 데이타 통신을 할 수가 없었다.In addition, in the conventional document, the output of more than -20 dB could not be used due to the bleed-through phenomenon. As a result, the loss of the line and the effect of noise on the receiving side are very large, resulting in satisfactory data by reducing the signal-to-noise characteristics (S / N ratio). I couldn't communicate.

제4도는 본 발명에 따른 2선식 전이중방식 모델의 송수신부의 블록회로도이다. 제4도에는 제3도에 표시된 것과 동일한 부품에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하였다.4 is a block circuit diagram of a transceiver of a two-wire full-duplex model according to the present invention. In FIG. 4, the same parts are designated for the same parts as shown in FIG.

제4도에서 부재번호 1은 듀플렉서, 2는 제2채널 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 필터, 3은 복조기, 4는 변조기, 5는 RS-232C형 디지탈 인터페이스, 6은 증폭기, 7은 제1채널 주파수 통과용 대역통과필터, 8은 제1채널 주파수의 통과를 소거하기 위한 대역소거필터, 9는 대역통과필터의 출력을 일정하게 하기 위한 자동 이득조정회로이다.In Fig. 4, reference numeral 1 denotes a duplexer, 2 denotes a bandpass filter for passing only the second channel frequency, 3 denotes a demodulator, 4 denotes a modulator, 5 denotes an RS-232C type digital interface, 6 denotes an amplifier, and 7 denotes a first channel. A band pass filter for frequency pass, 8 is a band cancellation filter for canceling the pass of the first channel frequency, and 9 is an automatic gain adjustment circuit for keeping the output of the band pass filter constant.

이와 같은 구성에 의해 단말기(표시 안됨)의 디지탈 송신신호는 디지탈 인터페이스(5)를 거쳐 변조기(4)에서 주파수 편이 변조가 되어 증폭기(6)에 입력된다. 이 변조된 신호는 송신출력레벨로 증폭된 후 대역통과필터(7)를 통함에 따라 제1채널주파수, 즉 980Hz 내지 1180Hz만이 통과하게 되고 그외의 각종 고조파 하모니스 성분 등은 제거가 된다.By such a configuration, the digital transmission signal of the terminal (not shown) is inputted to the amplifier 6 through frequency shift modulation at the modulator 4 via the digital interface 5. The modulated signal is amplified to the transmission output level and then passed through the band pass filter 7 to pass only the first channel frequency, that is, 980 Hz to 1180 Hz, and other harmonic harmonic components.

그러나 완벽하지 못한 필터의 특성 및 듀플렉서(1)을 통한 블리드 스루 현상으로 인하여 변조된 송신 캐리어는 수신측으로 유로되어 넘어가는 일단의 성분과 외부 2선의 통신선로(M)을 통하여 상대편 측으로 출력되는 송신신호(Ts) 성분으로 나누어지게 된다.However, due to the incomplete filter characteristics and the bleed-through phenomenon through the duplexer 1, the modulated transmit carriers are transmitted to the receiving side and transmitted to the other side through a set of components passing through and an external two-line communication line M. It is divided into (Ts) component.

한편 수신측에서는 교환선로(M)를 통하여 상대측으로부터 송신되어온 제2채널 주파수를 듀플렉서(1)를 통하여 받아들이게 된다. 따라서 수신측에는 상대편으로부터 송신되어온 신호(Ts)와 자신측 송신신호(Rs)가 혼신되어 듀얼톤현상이 발생하게 된다.On the other hand, the receiving side receives the second channel frequency transmitted from the other side through the duplexer 1 through the switching line M. Therefore, the signal Ts transmitted from the other side and the self-side transmission signal Rs are mixed with each other on the receiving side, thereby generating a dual tone phenomenon.

그러나 이 신호는 제1채널 주파수 소거필터(8)를 거침에 의해 자신측 송신신호(Rs), 즉 제1채널 주파수는 일단 소거가 된다. 그후 다시 제2채널 주파수통과 필터(2)를 통과함에 따라 제2채널주파수만 통과하게 되고 자신측 송신신호의 고조파신호 성분 및 기타 유도된 잡음 등이 제거가 된다. 따라서 상대편 측으로 부터의 제2채널 주파수만이 출력되어 자동 이득 제어회로(9)에서 레벨이 일정하게 조정된 후 복조기(3)에 입력된다. 따라서 복조기(3)는 이 변조신호에 따라 원래의 송신신호로 복조를 시행하게 된다.However, this signal passes through the first channel frequency cancellation filter 8 so that its own transmission signal Rs, that is, the first channel frequency, is canceled once. After passing through the second channel frequency filter 2 again, only the second channel frequency passes, and the harmonic signal components and other induced noise of the own transmission signal are removed. Therefore, only the second channel frequency from the opposite side is output, and the level is constantly adjusted in the automatic gain control circuit 9 and then input to the demodulator 3. Therefore, the demodulator 3 demodulates the original transmission signal according to this modulation signal.

그 결과 디지탈 인터페이스(5)를 거쳐 단말기에는 에러가 없는 원래의 송신신호를 얻게 된다.As a result, the original transmission signal without error is obtained to the terminal via the digital interface 5.

이상에서와 같이 본 발명은 모뎀의 입력 및 출력부에 각각 제1채널 주파수소거필터 및 제1채널 주파수통과 필터를 새로이 채용함에 따라 종래에는 -20dB 이상의 출력을 사용할 수 없었던 것을 0dB까지 높이는 것이 가능하게 되었다.As described above, according to the present invention, the first channel frequency elimination filter and the first channel frequency pass filter are newly adopted at the input and output portions of the modem, respectively, so that it is possible to increase the output of 0 to 20 dB. It became.

따라서 장거리선로통신의 경우에 있어서도 선로손실에 따른 영량을 받지 않으며 기타 선로의 충격성 잡음등에도 영향을 받지 않는 완벽한 데이타 통신을 하는 것이 가능하게 되었다.Therefore, even in the case of long-distance line communication, it is possible to perform perfect data communication that is not affected by the line loss and is not affected by the impact noise of other lines.

Claims (1)

상대측으로부터의 수신신호에 대해서는 감쇄없이 그대로 받어들이고 자신측 송신신호에 대해서는 수신측으로 입력되는 것은 크게 감쇄를 시키고 상대측으로의 통신선로를 향한 출력에 대해서는 감쇄를 시키지않도록 작용하는 듀플렉서와, 송신데이타를 주파수 편이 변조시키기 위한 변조기와, 상대측으로부터 송신되어 온 신호 주파수만을 통과시키도록 설정된 대역통과필터와, 상기 대역통과필터의 출력신호로부터 원래의 송신신호 데이타를 얻어내는 복조기로 이루어지는 주파수 편이 방식모뎀에 있어서, 상기 변조기 다음에 설치되어 송신출력레벨까지 증폭시키는 증폭기와, 상기 증폭신호를 받아서 송신신호 주파수 대역의 주파수만을 통과시키도록 설정된 대역통과필터와, 상기 듀플렉서 다음의 수신측 대역 통과필터 앞에 설치되어 자신측 송신신호가 수신부로 혼입되는 것을 막도록 설정된 대역소거필터와 상기 대역통과 필터와 복조기 사이에 설치되어 수신출력을 일정하게 조정하는 자동이득 조정회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 주파수 편이 변조 방식 모뎀.The duplexer and the transmission data are operated so that the reception signal from the other side is received without attenuation and the input signal of the own side is greatly attenuated and the attenuation of the output to the other side is not attenuated. In a frequency shift mode modem comprising a modulator for shifting a modulation, a bandpass filter set to pass only a signal frequency transmitted from a counterpart, and a demodulator for obtaining original transmission signal data from an output signal of the bandpass filter, An amplifier provided after the modulator to amplify to a transmission output level, a band pass filter configured to receive the amplified signal and pass only a frequency of a transmission signal frequency band, and a receiver side band pass filter next to the duplexer to be installed on its own side.Sinsinho the erase band is set so as to prevent the incorporation into the receiver filter and the band-pass filter and is provided between the demodulator, AGC circuit further a frequency shift modulation system modem, characterized in that provided for adjusting a constant receiver output.
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