Принципова будова модема
Модем, який володіє повною автономною функціональністю, складається з декількох основних блоків [1]. До таких блоків відносяться адаптер порту DTE(комп”ютер) - DCE(модем) інтерфейсу; адаптер порту канального інтерфейсу; універсальний процесор (PU); цифровий сигнальний процесор (DSP); модемний процесор; постійний запам”ятовуючий пристрій; оперативний запам”ятовуючий пристрій; схема індикації стану модема. Порт інтерфейса DTE-DCE забезпечує взаємодію модема з комп”ютером. Якщо модем внутрішній, замість інтерфейсу DTE-DCE часто застосовують інтерфейс ISA або PCI. Порт канального інтерфейсу забезпечує узгодження електричних параметрів з використовуваним каналом зв”язку. Канал може бути аналоговим або цифровим, на телефонній парі, кабелі, оптоволокні і т.д..
Універсальний процесор керує взаємодією з комп”ютером і визначає порядок роботи схем індикації стану модему. Саме він виконує надіслані з комп”ютера АТ-команди і є центром керування режимами роботи решти складових частин модему.
Мікропрограму, яка знаходиться в ROM, часто називають “прошивкою”. Термін “прошивка” залишився з тих часів, коли мікросхеми ПЗУ програмувались на зовнішніх пристроях. В останній час виробники модемів застосовують перепрограмовану флеш-пам”ять (Flash ROM).
Пам’ять RAM використовується для тимчасового зберігання даних і виконання проміжних обчислень як універсальним так і цифровим сигнальним процесорами. Часто внутрішні модеми не мають власної RAM і користуються пам’яттю комп’ютерної системи.
На цифровий сигнальний процесор покладаються задачі по реалізації основних функцій протоколів модуляції (кодування, відносне кодування та ін.) за виключенням власне операції модуляції/демодуляції, які виконуються спеціальним модемним процесором.
Більш загально функціональні блоки представлені нижче:
1) Цифровий сигнальний процесор (Digital Signal Processor – DSP) представляє собою пристрій для обробки і кодування пакету даних, що поступив від комп”ютера, у відповідності з протоколами передачі. DSP також займається модуляцією вихідного сигналу, спираючись на програму, заложену в ПЗУ модема, - так звану “прошивку”. Попутно виконуються інші функції: виділення корисного сигналу з шуму, підсилення чи подавлення окремих частот, ліквідація паразитних спотворень та ін.
2) Контролер (об”єднує універсальний процесор, схеми управління інтерфейсами і каналами) займається обробкою даних (у відповідності з протоколом корегування помилок), їх стисненням і забезпечує інтерфейс з програмним забезпеченням комп”ютера.
3) Кодек (кодувальник-декодувальник) є кінцевим пристроєм, що претворює цифровий сигнал в аналоговий і навпаки.
4) ПЗУ (постійний запам”ятовуючий пристрій) звичайно реалізований на мікросхемах Flash ROM, що дозволяє змінювати при необхідності програму, записану в ПЗУ.
Більшість сучасних модемів для комутованих телефонних ліній забезпечують синхронну передачу даних по каналу. Передавані комп”ютером дані поступають в передатчик модема, який виконує операції скремблювання, відносного кодування, синхронізації, а інколи вносить попередні спотворення, частково компенсуючи непінійність амплітудної і фазової частотних характеристик (АЧХ і ФЧХ) використовуваного телефонного каналу.
На приймачі викликаючого модема використовується несуча частота 2400 Гц, а у відповідаючого модема несуча частота складає 1200 Гц. Схема синхронізації передатчика отримує сигнал опірної частоти від внутрішнього генератора або може використовувати тактовий генератор комп”ютера. В останньому випадку модем повинен підтримувати синхронний режим роботи по інтерфейсу DTE- DCE.
Скремблер призначений для надання псевдовипадкового характеру передаваної послідовності даних з метою полегшення виділення тактової частоти приймачем віддаленого модему. При використанні сигналів фазової модуляції і похідних від них, застосування відносного кодування дозволяє вирішити проблему неоднозначності фази, відтвореної при прийомі несучої.
Приймач типового синхронного модему містить адаптивний еквалайзер зі схемою керування, модулятор із задаючим генератором, демодулятор, відносний декодер, дескремблер і схему синхронізації.
Модулятор приймача разом із задаючим генератором дозволяє зсунути спектр прийманого сигналу тональної частоти (300-400 Гц) в область вищих частот. Це робиться для полегшення операції фільтрації і демодуляції. Відносний декодер і дескремблер виконують операції, зротні тим, що відбулись в передатчику. Схема синхронізації виділяє тактову частоту із прийманого сигналу і подає сигнал на інші вузли.
Адаптивний еквалайзер приймача, як і еквалайзер передавача, дозволяє компенсувати нелінійні спотворення, які вносяться каналом передачі. Адаптивність еквалайзера полягає в його здатності підлаштовуватись під змінювані параметри каналу протягом сеансу зв”язку. Для цього сигнал помилки фази з демодулятора поступає на схему керування, яка виробляє керуючі сигнали для еквалайзера. Сам еквалайзер складається із лінії затримки з відводами і набору керованих підсилювачів із змінюваним коефіцієнтом підсилення.
2.4 Банки промислово-геофізичної і суміжної геолого-геофізичної інформації; зберігання та архівування геофізичних даних