Системы цифровой обработки сигналов

     Подготовленные  таким образом сигналы попадают на ряд фильтров, усиливаются и  оцифровываются с помощью АЦП  в блоке формирования аналоговых фронтов. так что дальнейшая обработка производится в цифровом виде. Одно из преимуществ такого подхода - улучшение качества обработки сигнала и удешевление схемы.

     Основной  задачей модема является преобразование исходной цифровой информации в вид, пригодный для передачи по каналу  связи,  и обратное преобразование на приеме. Вид модуляции и метод  построения модема в значительной степени  определяют скорость передачи данных и эффективность использования канала связи. Применительно к передаче данных по телефонным каналам, виды модуляции, используемые в модемах, регламентировались Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ / CCITT - франц.), а после его реформирования в 1993 году этим стал заниматься Сектор по стандартизации телекоммуникаций (TSS) Международного союз по электросвязи (ITU) при ООН. В Рекомендациях ITU-T (CCITT)  определены  основные  технические характеристики модема, такие, как форма спектра передаваемого сигнала, структура настроечной комбинации, образующий полином скремблера (дескремблера) и другие параметры,  обеспечивающие совместимость модемов, выпускаемых разными изготовителями. Данные рекомендации – модемные стандарты – входят в V-серию, где V означаетпередачу информации в аналоговом виде. Стандарты на передачу цифровой информации относятся к Х-серии, а на телематическое оконечное оборудование – Т-серии.

     Качество  работы модема определяется способностью противодействовать мешающим факторам, а, именно:

• гауссовскому шуму;
• межсимвольной интерференции, вызванной неидеальностью  передаточной функции канала связи;
• флуктуациям фазы несущей частоты, обусловленным низкочастотной паразитной модуляцией в генераторном оборудовании систем передачи с частотным разделением каналов.

     Поэтому для повышения качества работы модема требуется  применение  оптимальных (либо близких к ним) алгоритмов обработки  сигналов, позволяющих уменьшить  влияние мешающих факторов.

     Повышение  эффективности  использования  канала  связи,   т.е. удельной скорости передачи (числа передаваемых бит на единицу  полосы пропускания  канала  связи),  требует применения в модеме следующих  систем:

• адаптивного корректора сигнала для уменьшения  межсимвольной интерференции в принимаемом сигнале;
• дискретного (или цифрового) формирователя спектра сигнала на передаче (в качестве его дополнительной функции может быть введение предыскажений с целью компенсации межсимвольной интерференции);
• скремблера (на передаче) и дескремблера (на приеме) для преобразования исходной последовательности данных в псевдослучайную  и обратного преобразования на приеме;
• системы  компенсации флуктуаций фазы несущей частоты.

     На  первый взгляд, нет ничего проще, чем  классифицировать модемы. Само собой  разумеется, что они делятся на внешние и внутренние. Конечно кое-кто может предложить их разделить по скоростям (14400 бит/с, 28800 бит/с, 33600 бит/с, 56К), и, в последнюю очередь, вспомнят о возможности передачи данных в синхронном и асинхронном режимах. Однако это взгяд с высоты совсем уж птьчьего полета. Вблизи всё выглядит далеко не так.

     И так, начнём с того, что различают  модемы, предназначенные для работы только на выделенных или только на коммутируемых линиях, а так же на тех и других. Различают модемы для цифровых и аналоговых линий.

     В зависимости от поддерживаемого  режима передачи данных, модемы делятся  на:

• поддерживающие только асинхронный режим работы;
• поддерживающие асинхронный и синхронный режимы работы;
• поддерживающие только синхронный режим работы.

     По  исполнению(эта характеристика определяет внешний вид, размеры и размещение модема по отношению к компьютеру):

• внутренний модем – вставляется в компьютер как плата расширения. Они, в-добавок, делятся на контроллерные и безконтроллерные. К первым принадлежит большенство существующих внутренних модемов предназначенных для ISA интерфейса. Вторые – для PCI интерфейсов. Дальнейшим развитием PCI-модемов являются SOFT-модемы (иначе Win-модемы).
• настольный модем – имеет отдельный корпус и размещается рядом с компьютером, соединяясь кабелем с портом компьютера. Иногда называют внешним модемом, что не совсем правильно, т.к. следующие два типа также являются внешними (т.е. расположенными вне системного блока компьютера).
• модем в виде карточки – миниатюрен и подсоединяется к портативному компьютеру через специальный разъем (тот, кто видел сетевую карту для ноутбука поймет о чём идет речь).
• портативный модем – схож с настольным модемом, но имеет уменьшенные размеры и автономное питание.
• стоечные модемы – вставляются в специальную модемную стойку, повышающую удобство эксплуатации, когда число модемов переваливает за десяток.

     По  характеру применения модемы можно  разделить на обычные и профессиональные.

     Под обычными модемами будем понимать устройства, обычно применяемые конечным пользователем  дома или в офисе. Эти модемы используют только телефонные каналы.

     Профессиональные  модемы – наиболее совершенные и  скоростные устройства, преимущественно  стоечного исполнения. Используются для интеграции локальных сетей, в модемных пулах, а также для  удалённого доступа к ресурсам ЛВС.

     Среди обычных модемов можно выделить 3 вида:

• устройства для обмена данными (просто модемы);
• устройства для обмена данными и документами (факс-модемы);
• устройства для обмена данными, документами и приёма голосовых сообщений (голосовые факс-модемы).

     Следует заметить, что обычно прередача данных и телефонный разговор не могут вестись одновременно. Исключение составляют SVD модем и технология RadishVoiceView, предназначенныt для одновременной передачи голоса и данных.

     Поддержка факсимильного режима не исключена  и в профессиональных модемах, одако звуковой поддержки они обычно не предусматривают.

     В качестве очередного классификационного признака выберем передающую среду. По типу передающей среды можно выделить:

• модемы для 2-х проводных медных линий (обычные, профессиональные, ADSL, SR, ER-модемы);
• модемы для 4-х проводных медных линий (обычные, профессиональные, HDSL, ISDN, SR, ER, MR-модемы);
• модемы для оптоволоконных линий (FOM, FOM-T1/E1, FOM-T2/E2, FOM-T3/E3);
• модемы для радиоканалов (радио-модем, сотовый модем);
• кабельные модемы (используют коаксиальный кабель).