CN2807630Y - 高速无线数据传输调制解调器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高速无线数据传输调制解调器，它包括接口电路、逻辑控制电路、单片机、数据存储单元、高斯低通滤波器、MSK调制解调单元、滤波放大器1、滤波放大器2，所述接口电路连接逻辑控制电路，单片机分别连接逻辑控制电路、数据存储单元、高斯低通滤波器，MSK调制解调单元一端连接高斯低通滤波器，另一端连接滤波放大器1和滤波放大器2。它使数据能以9600～19200bit/s的速率在25KHZ的带宽中高速传输，并通过国际标准的通信协议和计算法则来纠正因为无线信号受突变干扰而造成的系统误码，以提高数据传输的准确性，同时通过数据加密的方式来保证数传的安全性。

Description

高速无线数据传输调制解调器
技术领域
本实用新型涉及数据传输技术领域中的调节器件，具体的说是一种高速无线数据传输调制解调器。
背景技术
近几年来，随着经济的发展和资源的紧张，一些社会公用事业的管理如城市用电自动化管理、自来水调度、路灯控制的重要性日益突出，在这些系统中由于其终端设备的分散，往往选择无线通信方式，而其对数传的实时性、准确性的要求，使得无线电台数传通信成为其唯一的选择，随着系统的日益庞大，系统对大数据量的无线传输需求不断提高，而大数据量和实时性是一对矛盾，唯一解决的途径就是提高其数传速度。目前市面上用于数据传输的电台分成两种类别：一种是利用普通模拟话音电台加上调制解调器完成数传功能，这种电台的优点是价格低，可以数话同传；缺点是通信速度不高，一般的为600bit/s或1200bit/s，最高速率为2400bit/s，这也已经是凤毛麟角，只有少数几家有实力的大公司才能研发此类调制解调器；另外其数传安全性不高，因其所传数据透明，极易被破译。另一种是真正的数字电台，国内没有研发能力，目前我们所知的国内较有影响的仅有美国的MDS数字电台，它采用专用DSP芯片、CPFSK数字调制解调、信道编码、前向纠错、VITERBI译码等特殊技术，其通信原理不同于模拟电台，其优点是通信速率高，一般是9600bit/s、19200bit/s，更高的速率也还有，但价格为几万至几十万，国内一般不会采用；另外数据安全性好，一般进行数据加密，不易被破解。缺点是价格高，就拿9600bit/s的电台来说吧，其价格是普通模拟话音电台的4倍左右；另外一般不能数话同传。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种连接在普通模拟话音电台和计算机或其他终端设备之间的高速无线数据传输调制解调器，它使数据能以9600～19200bit/s的速率在25KHZ的带宽中高速传输，并通过国际标准的通信协议和计算法则来纠正因为无线信号受突变干扰而造成的系统误码，以提高数据传输的准确性，同时通过数据加密的方式来保证数传的安全性。
实现本实用新型目的的具体技术方案是：高速无线数据传输调制解调器包括接口电路、逻辑控制电路、单片机、数据存储单元、高斯低通滤波器、MSK调制解调单元、滤波放大器1、滤波放大器2，现以数据发送过程为例介绍其连接：计算机或其他终端设备的不同的接口电平如TTL、RS232、RS485，通过接口电路转换成单一的TTL电平，通过逻辑控制电路连接到单片机，由于单片机在数据出入时间上的不平衡，需要数据存储单元先把数据进行存储，单片机取出存储的数据进行处理后传递给高斯低通滤波器，然后到MSK调制解调器，经过调制后的GMSK音频信号最终经过滤波放大器1送入电台发送出去。数据的接收流程则正好相反。上述各单元所采用的芯片如下：接口电路采用485、MAX202芯片，逻辑控制电路采用74HC04、74HC00、HC4066芯片，单片机采用W77E58，数据存储单元采用HC373、W2465芯片，高斯低通滤波器、MSK调制解调单元采用FX909芯片，滤波放大1和滤波放大2电路采用LM358。
本实用新型传输速率快，数据加密，安全性好。而价格上又远远低于数字电台，并且还能数话同传。
附图说明
附图为本实用新型整体结构连接框图
具体实施方式
参阅附图，先介绍调制流程：数据TD由计算机或其他终端设备通过接口电路整合成同一的TTL电平进入逻辑控制电路，逻辑控制电路对数据进行整形，不作其他处理，逻辑控制电路的功能主要是对无线传输的一些控制信号如RTS、CD进行逻辑转换；随后TD进入单片机，由于要对数据进行加密、异步同步信号的转换，决定了数据进出单片机在时间上的不平衡，所以先要进行数据存储，同时单片机取出先前存储的数据，对数据块进行加密和同步转换后再进行FEC纠错编码和CRC校验编码，然后送入高斯滤波器和MSK调制器，经调制后的GMSK信号的相位根据其传输数据0和1变化，作+90°或-90°的相移，频谱集中在4.8KHZ～300HZ，再将GMSK信号经过滤波器放大器1，带通滤波器使波形频谱集中，放大器调整信号幅度，使发射机工作在额定频偏。最终GMSK信号通过本实用新型的TX接口送入模拟电台，进行调制发送；解调流程和调制流程正好相反，简单介绍如下：模拟电台收到信号后，经过自身的解调，产生GMSK信号，送入本实用新型的RX接口，通过滤波放大器2，送入调制解调模块，经过MSK解调器和高斯低通滤波器，解调出数据信号，经过纠错运算，过滤纠错编码和校验编码，吐出有用数据信号，进入单片机，经解密，并转换成同步信号，经逻辑电路的整形，最终通过接口电路，作为本实用新型的RD输出，进入计算机或其他终端设备。
本实用新型由于采用了先进的高斯最小移频键控(GMSK)调制方式、前项纠错编码(FEC)和循环冗余校验编码(CRC)的纠错方式、密码加密和矩阵加密的加密方式，最终实现了无线数据高速、准确、安全的传输。

Claims (2)

1、一种高速无线数据传输调制解调器，其特征是：它包括接口电路、逻辑控制电路、单片机、数据存储单元、高斯低通滤波器、MSK调制解调单元、滤波放大器1、滤波放大器2，所述接口电路连接逻辑控制电路，单片机分别连接逻辑控制电路、数据存储单元、高斯低通滤波器，MSK调制解调单元一端连接高斯低通滤波器，另一端连接滤波放大器1和滤波放大器2。
2、根据权利要求1所述的调制解调器，其特征是：所述接口电路采用485、MAX202芯片，逻辑控制电路采用74HC04、74HC00、HC4066芯片，单片机采用W77E58，数据存储单元采用HC373、W2465芯片，高斯低通滤波器、MSK调制解调单元采用FX909芯片，滤波放大1和滤波放大2电路采用LM358。
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