PL166789B1 - Subscriber set for cordless, digital subscriber communication system - Google Patents

Abstract

1. Aparat abonencki bezprzewodowego cy frowego systemu lacznosci zawierajacy procesor, który jest dolaczony do generatora procesorowego oraz, poprzez uklad sprzegajacy obwód abonen- ta/koder-dekoder i interfejs telefoniczny, do stand- ardowego aparatu telefonicznego, uklad filtru ze skonczona odpowiedzia impulsowa, który jest do- laczony do procesora, przetwornika analogowo-cy- frowego, radiowego ukladu nadawczo-odbiorczego oraz, poprzez obwód zewowy, do interfejsu tele- fonicznego, magistrale procesorowa, która jest do- laczona do procesora, ukladu filtru ze skonczona odpowiedzia impulsowa, pamieci szybkiej, pamieci wolnej i do dekodera adresowego, przy czym deko- der adresowy jest dolaczony do pamieci szybkiej zas do radiowego ukladu nadawczo-odbiorczego jest do- laczony przetwornik analogowo-cyfrowy oraz prze- twornik cyfrowo-analogowy, znamienny tym, ze zawiera uklad cyfrowej czestotliwosci posredniej (17), który jest dolaczony do ukladu filtru ze skon- czona odpowiedzia impulsowa (16), przetwornika cyfrowo-analogowego (18), radiowego ukladu na- dawczo-odbiorczego (20) oraz do magistrali proce- sorowej (25). PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest aparat abonencki bezprzewodowego cyfrowego systemu łączności.

Znany aparat abonencki, przedstawiony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 825 448, zawiera elementy do transkodowania cyfrowego wejściowego sygnału mowy, elementy do filtrowania ze skończoną odpowiedzią impulsową wejściowych symboli cyfrowych, elementy do otrzymywania wejściowego sygnału analogowego o częstotliwości pośredniej z filtrowanych symboli cyfrowych, elementy do otrzymywania kombinacji wejściowego sygnału analogowego o częstotliwości pośredniej z nośną częstotliwości radiowej, dla transmisji radiowej do stacji bazowej, elementy do demodulacji sygnału wyjściowego odbieranego ze stacji bazowej, dla otrzymania cyfrowych symboli wyjściowych, oraz elementy do syntezy wyjściowego cyfrowego sygnału mowy z cyfrowych symboli wyjściowych. Aparat abonencki zawiera układ scalony procesora pasma podstawowego i układ scalony procesora modemowego. Obydwa procesory są typu TMS 32020, przeznaczonego do cyfrowego przetwarzania sygnałów. Układ scalony procesora pasma podstawowego dokonuje transkodowania wejściowego cyfrowego sygnału mowy, syntezy wyjściowych symboli cyfrowych i wykonuje różne funkcje sterujące w paśmie podstawowym. Układ scalony procesora modemowego dokonuje filtracji ze skończoną odpowiedzią impulsową cyfrowych symboli wejśzikgyzh, i demodulacji odbieranego sygnału wejściowego stacji bazowej, przy czym procesor ten pracuje jako procesor zarządzający aparatem abonenckim. Znany aparat abonencki, wykorzystujący jako sygnał częstotliwości pośredniej sygnał analogowy, może być wykorzystany w stacj i bazowej stosowanej w sieci łączności aparatów abonenckich, przedstawionej w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 777 633.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 644 561 jest ujawnione zastosowanie cyfrowej częstotliwości pośredniej w odbiorniku radiowym. W odbiorniku radiowym jest wykorzystywany syntezator częstotliwości radiowych, który wytwarza sygnały o częstotliwościach wielokrotnych w celu zapewnienia przemiany na właściwą częstotliwość transmisji.

W publikacji międzynarodowej nr WO 86/02726 (międzynarodowe zgłoszenie patentowe nr PCT/US85/02168) jest przedstawione urządzenie cyfrowego kodowania mowy wykorzystujące metodę kodowania RELP, zrealizowane w oparciu o procesor sygnałów cyfrowych.

Z kolei w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 697 261 jest ujawniony liniowy układ kasowania przewidywanego echa, połączony w jedną całość z urządzeniem cyfrowym kodowania mowy, wykorzystującym metodę kodowania RELP. Ponadto w tym opisie patentowym jest przedstawione wykorzystanie syntezy i analizy RELP do przetwarzania sygnałów mowy. Aparat abonencki bezprzewodowego cyfrowego systemu łączności, według wynalazku, zawiera procesor, który jest dołączony do generatora procesorowego oraz, poprzez układ sprzęgający obwód abonenta /koder-dekoder i interfejs telefoniczny,

166 789 do standardowego aparatu telefonicznego. Aparat zawiera też układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, który jest dołączony do procesora, przetwornika analogowo-cyfrowego, radiowego układu nadawczo-odbiorczego oraz, poprzez obwód zewowy, do interfejsu telefonicznego. Magistrala procesorowa w aparacie jest dołączona do procesora, do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, do pamięci szybkiej, do pamięci wolnej i do dekodera adresowego. Przy czym dekoder adresowy jest też dołączony do pamięci szybkiej, zaś do radiowego układu nadawczo-odbiorczego jest dołączony przetwornik analogowo-cyfrowy oraz przetwornik cyfrowo-analogowy. Aparat abonencki, według wynalazku, jest charakterystyczny tym, że zawiera układ cyfrowej częstotliwości pośredniej, który jest dołączony do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, przetwornika cyfrowo-analgowego, radiowego układu nadawczo-odbiorczego oraz do magistrali procesorowej.

Układ cyfrowej częstotliwości pośredniej, zgodnie z wynalazkiem, zawiera rejestry strojenia, rejestry sterowania i moduł dekodera dołączone do magistrali procesorowej. Przy czym rejestry strojenia są dołączone, poprzez akumulator fazy i generator bezpośredniej syntezy cyfrowej, do modulatora. Rejestry sterowania, moduł dekodera oraz rejestry strojenia są dołączone także do drugiej magistrali wewnętrznej układu cyfrowej częstotliwości pośredniej. Układ cyfrowej częstotliwości pośredniej zawiera także moduł interfejsu dołączony do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, a, poprzez interpolator, do modulatora. Generator zegarowy jest dołączony do radiowego układu nadawczo-odbiorczego, do interpolatora, do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową i do przetwornika cyfrowo-analogowego. Przy czym modulator jest dołączony następnie, poprzez układ redukcji szumów, do przetwornika cyfrowo-analogowego,, zaś moduł dekodera jest dołączony także do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową.

Generator bezpośredniej syntezy cyfrowej, zgodnie z wynalazkiem, zawiera dwie pamięci stałe, stanowiące tablice przeglądowe do wytwarzania przebiegów sinus i cosinus zgrubnych i dokładnych.

Układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, zgodnie z wynalazkiem zawiera filtr nadawczy, nadawczy moduł taktowania, rejestry sterowania i stanu, odbiorczy moduł taktowania, odbiorczy bufor symboli, dekoder adresu wewnętrznego i dekoder adresu zewnętrznego dołączone do magistrali procesorowej. Ponadto układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową zawiera pierwszą wewnętrzną magistralę dołączoną do nadawczego modułu taktowania, do rejestrów sterowania i stanu, do odbiorczego buforu symboli, do odbiorczego modułu taktowania, do dekodera adresu wewnętrznego, do modułu sterowania zewowego i do sygnalizatora, oraz układ buforowy połączenia abonentów dołączony do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej. Odbiorczy moduł taktowania jest dołączony także do odbiorczego buforu symboli, nadawczego modułu taktowania, modułu taktowania kodera-dekodera, przetwornika analogowo-cyfrowego i do procesora. Nadawczy moduł taktowania jest dołączony ponadto do radiowego układu nadawczo-odbiorczego, do procesora i do filtru nadawczego. Układ buforowy podłączenia abonentów jest dołączony także do modułu taktowania kodera-dekodera, do filtru nadawczego i do sygnalizatora. Moduł taktowania kodera-dekoderajest dołączony ponadto do układu sprzęgającego obwód abonenta kodera-dekodera, do którego to układu i do obwodu zewowego jest także dołączony moduł sterowania zewowego. Następnie odbiorczy bufor symboli jest dołączony także do przetwornika analogowo-cyfrowego. Sygnalizator jest też dołączony do wejść kasujących modułów aparatu. Filtr nadawczy jest też dołączony do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej. Dekoder adresu zewnętrznego jest dołączony, poprzez magistralę procesorową, także do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej, uniwersalnego asynchronicznego odbiornika-nadajnika procesora i do pamięci wolnej.

Radiowy układ nadawczo-odbiorczy, zgodnie z wynalazkiem, zawiera generator lokalny o stałej częstotliwości.

Zaletą wynalazkujest dodanie aparatowi abonenckiemu nowych cech funkcjonalnych, nie istniejących w znanych aparatach abonenckich, a polegających na tym, że, dzięki bezpośredniej syntezie cyfrowej, możliwe jest bardzo elastyczne dostrajanie aparatu abonenckiego. W znanych aparatach abonenckich dostrajanie ograniczało się do skończonego zestawu kana166 789 łów różniących się częstotliwością o 25 kHz. Również różnica częstotliwości miedzy nadawaniem i odbiorem była określona jako 5 MHz. Funkcja bezpośredniej syntezy cyfrowej układu cyfrowej częstotliwości pośredniej usuwa te ograniczenia poprzez umożliwienie stosowania innych różnic częstotliwości kanałów, czyli przesunięć między nadawaniem i odbiorem, przy minimalnych lub żadnych modyfikacjach aparatu abonenckiego.

Odpowiednio do tego, układ cyfrowej częstotliwości pośredniej wytwarza całkowicie zmodulowany sygnał cyfrowy częstotliwości pośredniej, który może być syntezowany cyfrowo na jednej z wielu różnych, z góry określonych, częstotliwości pośrednich, a w układzie tym może być zastosowane dostrojenie o dużej rozdzielczości, w celu umożliwienia śledzenia częstotliwości sygnału odbieranego ze stacji bazowej. Dzięki tym dwóm cechom część radiowa aparatu abonenckiego może zawierać tylko wzorzec o stałej częstotliwości i nie musi spełniać wymagań na syntezator częstotliwości radiowych. Te dwie korzystne cechy umożliwiają również stosowanie stałego wzorca częstotliwości pierwotnej w aparacie abonenckim, przy wszystkich regulacjach strojenia wykonywanych przez układ cyfrowej częstotliwości pośredniej. Generator cyfrowej częstotliwości pośredniej, zastosowany w aparacie abonenckim według wynalazku, jest zdolny do wytwarzania wymaganej cyfrowej częstotliwości pośredniej w oparciu o wybrany kanał łączności, skutkiem czego eliminuje się potrzebę zastosowania generatora o zmiennej częstotliwości radiowej. Zastosowanie generatora o zmiennej cyfrowej częstotliwości pośredniej i generatora o stałej częstotliwości radiowej jest nowym rozwiązaniem w cyfrowych systemach łączności i znacznie zmniejsza koszty i złożoność aparatu abonenckiego dla bezprzewodowego cyfrowego systemu łączności.

W rozwiązaniu, według wynalazku, syntezator bezpośredniej syntezy cyfrowej jest stabilny i łatwy do wykonania. Wymagania dotyczące szumów fazowych są spełnione bez konieczności stosowania w syntezatorze kosztownych i złożonych pętli synchronizacji fazowej. Ponadto syntezator umożliwia łatwe modyfikacje częstotliwości pośredniej przy przejściu na inne pasma.

Inną zaletą wynalazku jest fakt, że układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową zawiera elementy do wytwarzania sygnałów taktujących do synchronizowania operacji transkodowania i operacji syntezy wyjściowego cyfrowego sygnału umowy w procesorze. Procesor dokonuje demodulacji sygnału wyjściowego, odebranego ze stacji bazowej, niezależnie od sygnałów taktujących wytwarzanych przez układ filtru. Procesor odbiera sygnał wyjściowy synchronicznie z sygnałami taktującymi, wytwarzanymi przez układ filtru i przechowuje w pamięci buforowej odebrany sygnał wyjściowy dla demodulacji, tak że możliwe jest dokonywanie przez procesor tej demodulacji wtedy, kiedy nie jest on zajęty operacjami transkodowania i syntezy.

Wynalazek umożliwia dalsze zmniejszenie kosztów wytwarzania dzięki wykorzystaniu kombinacji niezbyt szybkiej pamięci sprzężonej z procesorem, służącej do przechowywania kodów przetwarzanych przez procesor, kiedy nie muszą one być przetwarzane bez żadnego oczekiwania, i szybkiej pamięci połączonej z procesorem w celu chwilowego przechowywania przetwarzanych kodów, używanej przez procesor, kiedy te kody wymagają pracy bez oczekiwania. Szybkie pamięci RAM i szybkie pamięci EPROM o tym samym opakowaniu struktury układu scalonego są bardzo kosztowne. W celu zmniejszenia kosztów kody procesora są przechowywane w wolnej pamięci EPROM, a kiedy procedury muszą być wykonywane bez czasów oczekiwania, kod jest przeładowany z pamięci wolnej do szybkiej i stamtąd pobierany do przetwarzania.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy aparatu abonenckiego, fig. 2 - schemat blokowy układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową wchodzącego w skład aparatu z fig. 1, fig. 3 - schemat blokowy układu cyfrowej częstotliwości pośredniej zawartego w aparacie z fig. 1, fig. 4 - zadania wykonywane przez procesor z układu z fig. 1 w postaci wydzielonych modułów, zaś fig. 5 - procedury przetwarzania zawarte w zadaniu przetwarzania modemowego przedstawionego na fig. 4, a także w postaci modułów.

Zgodnie z figurą 1 standardowy aparat telefoniczny 32 jest dołączony do aparatu abonenckiego, według wynalazku, poprzez układ interfejsu telefonicznego 10. Układ

166 789 interfejsu telefonicznego 10 jest dołączony następnie, poprzez układ sprzęgający obwód abonenta/koder-dekoder 11, do procesora 12, do którego jest dołączony generator procesorowy 22 oraz magistrala procesorowa 25. Magistrala procesorowa 25 łączy procesor 12 z pamięcią szybką 13, pamięcią wolną 14, dekoderem adresowym 15 oraz z układem filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową 16 i układem cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. Przy czym do pamięci szybkiej 13 jest dołączony dekoder adresowy 15. Układ filtru 16 i układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 są połączone ze sobą liniami 23 i 24. Ponadto układ filtru 16 jest dołączony do procesora 12 linią 26, do przetwornika analogowo-cyfrowego 19 linią 27, do układu sprzęgającego obwód abonenta/kodera-dekodera 11 linią 29, do radiowego układu nadawczo-odbiorczego 20 linią 30 oraz do obwodu zewowego 21 linią 31, przy czym obwód zewowy 21 jest dołączony do układu interfejsu telefonicznego 10. Z kolei układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17jest dołączony linią 71 do przetwornika cyfrowo-analogowego 18 i dalej do radiowego układu nadawczo-odbiorczego 20, który następnie jest dołączony do przetwornika analogowo-cyfrowego 19 oraz linią 72 do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17.

W aparacie abonenckim układ sprzęgający obwód abonenta/ koder-dekoder 11 jest przyłączony do układu interfejsu telefonicznego 10, w celu przekształcania wejściowego sygnału mowy ze standardowego aparatu telefonicznego 32 w cyfrowy sygnał wejściowy pasma podstawowego, który jest podawany do procesora 12. Procesor 12 stanowi procesor typu TMS320C25 do cyfrowego przetwarzania sygnałów, który przekodowuje cyfrowy sygnał wejściowy pasma podstawowego, zgodnie z algorytmem kodowania RELP, w celu otrzymania wejściowych cyfrowych sygnałów nadawania w magistrali procesorowej 25. Układ filtru 16 filtruje cyfrowe symbole wejściowe i podaje symbole danych I, dla sygnałów w fazie, i symbole danych Q, dla sygnałów kwadraturowych, do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 przez linię 24. Układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 interpoluje przefiltrowane wejściowe symbole cyfrowe i moduluje sygnał cyfrowej częstotliwości pośredniej zinterpolowanymi symbolami wejściowymi, w celu otrzymania zmodulowanego wejściowego sygnału cyfrowego. Następnie przetwornik cyfrowo-analogowy 18 przetwarza zmodulowany wejściowy sygnał cyfrowy w zmodulowany wyjściowy sygnał analogowy i podaje go do radiowego układu nadawczo-odbiorczego 20, który nadaje zmodulowany sygnał analogowy do stacji bazowej oraz odbiera i demoduluje zmodulowany sygnał analogowy ze stacji bazowej. Z kolei przetwornik analogowo-cyfrowy 19 przetwarza odebrany sygnał analogowy w wyjściowy sygnał cyfrowy zawierający wyjściowe symbole cyfrowe. Procesor 12 syntezuje wyjściowy sygnał cyfrowy pasma podstawowego z wyjściowych symboli cyfrowych. Układ sprzęgający obwód abonenta/koder-dekoder 11 przetwarza wyjściowy sygnał cyfrowy pasma podstawowego w wyjściowy sygnał mowy, który jest podawany, poprzez układ interfejsu telefonicznego 10, do standardowego aparatu telefonicznego 32.

W praktycznym wykonaniu układ filtru 16 integruje wszystkie funkcje układowe w jednym układzie scalonym o bardzo wielkiej skali integracji, w celu zmniejszenia kosztu wytwarzania aparatu abonenckiego przez eliminację wielu oddzielnych elementów średniej skali integracji.

Przedstawiony na figurze 2 układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową 16, wchodzący w skład aparatu abonenckiego z fig. 1, zawiera dołączone do magistrali procesorowej 25 następujące bloki: filtr nadawczy 42, nadawczy moduł taktowania 40, rejestry sterowania i stanu 36, odbiorczy moduł taktowania 39, odbiorczy bufor symboli 35, także połączony linią 27a z przetwornikiem analogowo-cyfrowym 19, dekoder adresu wewnętrznego 34 oraz dekoder adresu zewnętrznego 37. Przy czym dekoder adresu zewnętrznego 37 jest dołączony, poprzez tę magistralę 25, do procesora 12. Układ filtru 16 posiada pierwszą magistralę wewnętrzną 48, która jest dołączona do nadawczego modułu taktowania 40, rejestrów sterowania i stanu 36, odbiorczego buforu symboli 35, odbiorczego modułu taktowania 39, dekodera adresu wewnętrznego 34 oraz do modułu sterowania zewowego 45 i sygnalizatora 38. Nadawczy moduł taktowania 40 jest dołączony linią 56 do filtru nadawczego 42, linią 30 do radiowego układu nadawczo-odbiorczego 20 oraz linią 26a do procesora 12. Filtr nadawczy 42 jest dołączony linią 47 do układu buforowego 33 podłączę166 789 nia abonentów, zaś liniami 24a i 24b do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. Odbiorczy moduł taktowania 39 jest dołączony linią 54 do nadawczego modułu taktowania 40, liniami 26b i 26c do procesora 12, linią 27b do przetwornika analogowo-cyfrowego 19, linią 52 do modułu taktowania kodera-dekodera 44 oraz linią 49 do odbiorczego buforu symboli 35. Do drugiego wejścia modułu taktowania kodera-dekodera 44 jest dołączony linią 47 układ buforowy 33 podłączenia abonentów, przy czym wyjścia tego modułu 44 są dołączone liniami 29a i 29b do układu sprzęgającego obwód abonenta/kodera-dekodera 11. Wejścia układu buforowego 33 podłączenia abonentów są dołączone liniami 23a i 23b do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 oraz do wyjściowej linii 51 sygnalizatora 38. Do drugiego wejścia modułu sterowania zewowego 45 jest dołączony linią 29c układ sprzęgający obwód abonenta/koder-dekoder 11, zaś wyjścia tego modułu są dołączone liniami 31a, 31b i 31c do obwodu zewowego 21.

Układ filtru 16 oddziela dwa pięciobitowe symbole nadawania z częstotliwością 8 kHz oraz przetwarza symbole nadawania w dziesięciobitowe symbole danych I i Q oraz filtruje je z częstotliwością 160 kHz. Symbole danych I i Q są przeplatane i przesyłane do układu przetwarzania 17 z częstotliwością 320 kHz. Układ filtru 16 oddziela również próbki danych odbioru z częstotliwością 64 kHz, przy czym procesor 12 pobiera po cztery próbki z częstotliwością 64 kHz. Zegarowe sygnały taktujące są wytwarzane przez układ filtru 16 z doprowadzonego do niego sygnału zegara głównego 3,2 MHz. Procesor 12jest synchronizowany przez odpowiadające przerwom i symbolom przerwania generowane przez układ filtru 16. Sygnał strobujący 8 kHz układu sprzęgającego obwód abonenta/kodera-dekodera 11 i procesora 12, oraz sygnał zegarowy tego układu wytwarzane są przez układ filtru 16 i synchronizowywane z momentami nadchodzenia próbek odbioru. Układ filtru 16 generuje również sygnały sterujące i taktujące do sterowania kształtem i parametrami czasowymi napięcia zewowego wytwarzanego przez obwód zewowy 21. Sygnalizator 38 daje sygnał kasowania w przypadku niewłaściwego wykonywania instrukcji przez procesor 12.

Układ buforowy 33 podłączenia abonentów wzmacnia sygnał zegara głównego 3,2 MHz odbierany z układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 na linii 23 oraz sygnał kasowania odebrany z sygnalizatora 38. W odróżnieniu od dotychczas omówionych, wszystkie sygnały taktujące w układzie filtru 16 są otrzymywane z sygnału zegara głównego 3,2 MHz na linii 23a. Przyspieszony w fazie sygnał zegara 3,2 MHz na linii 23b wyprzedza sygnał zegara 3,2 MHz na linii 23a o jeden cykl sygnału odniesienia 21,76 MHz dostępnego wewnątrz układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. Sygnał zegara 3,2 MHz jest wytwarzany z sygnału odniesienia 21,76 MHz w układzie cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 i dlatego jego minimalna szerokość impulsu wynosi 276 nanosekund. Przyspieszony w fazie sygnał zegara 3,2 MHz na linii 23b jest podawany z układu buforowego 33, za pośrednictwem linii wewnętrznej 47, do filtru nadawczego 42 i modułu taktowania kodera-dekodera 44. Do wszystkich bloków układu filtru 16 jest doprowadzany, z układu buforowego 33 linią 50, sygnał zegara głównego 3,2 MHz i linią 55 sygnał kasowania. Nadawczy filtr 42 jest zrealizowany częściowo przez pamięć ROM, która jest pamięcią pseudostatyczną i wymaga, aby jej wejście zezwalające było dezaktywowane przyspieszonym sygnałem zegarowym 3,2 MHz na linii 47, pomiędzy kolejnymi dostępnymi. Sygnał kasujący na linii 51 kasuje wszystkie obwody wewnętrzne układu filtru 16 i powoduje kasowanie układowe dla modułów z fig. 1. Sygnały zegarowe wewnętrzne są otrzymywane albo przez wydzielania sygnału zegara głównego 3,2 MHz otrzymanego na linii 23a albo przez jego podział.

Dekoder adresu wewnętrznego 34 umożliwia procesorowi 12 dostęp do funkcji wewnętrznych układu filtru 16 w celu sterowania tymi funkcjami i określania ich aktualnych warunków. Dekoder adresu wewnętrznego 34 odbiera z procesora 12 adresy i sygnały strobujące przez magistralę procesorową 25 i przekazuje sygnały wyjściowe na pierwszą magistralę wewnętrzną 48. Sygnały wyjściowe na tej magistrali 48 z dekodera adresu wewnętrznego 34 obejmują: sygnał zezwolenia na odczyt dla odbiorczego bufora symboli 35, sygnał sterowania zapisem i sygnały odczytu stanu dla rejestrów sterowania i stanu 36, sygnał zapisu dla nadawczego filtru 42, sygnał przerwy i zegara zapisu dla odbiorczego modułu taktowania 39, sygnał zapisu dla nadawczego modułu taktowania 40 i sygnały

166 T89 sterujące dla filtru nadawczego 42 i odbiorczego bufora symboli 35 oraz sygnał strobujący AM, który powoduje kasowanie odbiorczego modułu taktowania 39 dla restartu taktowania przerwy. W każdym momencie na pierwszej magistrali wewnętrznej 48 dla dekodera adresowego wewnętrznego 34 aktywny jest tylko jeden z sygnałów zapisu lub odczytu.

Odbiorczy bufor symboli 35, w każdym takcie symbolu odbioru, otrzymuje cztery próbki z przetwornika analogowo-cyfrowego 19 za pośrednictwem linii 27a, z częstotliwością 64 kHz. Zapamiętuje do dwóch symboli danej, która składa się ogółem z ośmiu próbek i następnie przesyła te próbki danej do procesora 12, za pośrednictwem magistrali procesorowej 25. Odbiorczy bufor symboli 35 jest wykonany w dwustronicowej pamięci RAM. Bufor ten otrzymuje sygnał zezwolenia na odczyt, poprzez pierwszą magistralę wewnętrzną 48, z dekodera adresu wewnętrznego 34, a sygnał strobujący zapisu, poprzez linię 49, z odbiorczego modułu taktowania 39.

Rejestry sterowania i stanu 36 umożliwiają procesorowi 12 sterowanie wewnętrznymi funkcjami układu filtru 16 oraz odczyt stanu nadawczego filtru 42 i odbiorczego bufora symboli 35 oraz innych sygnałów wewnętrznych. Sygnały sterujące podawane z procesora 12 przez magistralę procesorową 25, podobnie jak i informacje o stanie, pochodzą z różnych modułów wewnętrznych układu filtru 16. Informacje o stanie są podawane do procesora 12 za pośrednictwem magistrali procesorowej 25. Informacjami o stanie są: początek ramki, początek przerwy odbioru, impuls zegarowy symbolu nadawania, impuls zegarowy symbolu odbioru, nadmiar w nadawczym filtrze 42 oraz niedomiar i nadmiar w nadawaniu i odbiorze.

Sygnały sterujące dostarczane przez rejestry sterowania i stanu 36 do obwodów wewnętrznych, za pośrednictwem pierwszej magistrali wewnętrznej 48, obejmują sygnały: zezwolenia nadawania, poziomu modulacji, zezwolenia zewu, resetu programu, trzeciego stanu i strobu nadzorowania. Sygnał zezwolenia nadawania wskazuje początek przerwy nadawania, który jest oparty na wartości opóźnienia określonego w module taktowania nadawania 40. Sygnał poziomu modulacji jest doprowadzany do odbiorczego modułu taktowania 39 i wyznacza moment, w którym długość przerwy wynosi 180 lub 360 znaków. Sygnał resetu programu umożliwia reset wewnętrznych funkcji w układzie filtru 16. Sygnał trzeciego stanu umożliwia procesorowi 12 dezaktywację wejść układu filtru 16. Sygnał zezwolenia zewu umożliwia procesorowi 12 włączanie i wyłączanie obwodu zewowego 21. Ten sygnał steruje dwu-i czterosekundowymi seriami sygnału dzwonienia. Sygnał strobujący nadzorowania umożliwia procesorowi 12 kasowanie modułu zegara nadzorowania w celu zapobiegania wystąpieniu możliwości kasowania bloków aparatu.

Procesor 12 odbiera sygnał przerwania sygnału zegara odbioru z odbiorczego modułu taktowania 39 za pośrednictwem Unii 26c, kiedy dane są już wpisane do pierwszych czterech komórek dwustronicowej pamięci RAM odbiorczego bufora symboli 35. Procesor 12 następnie odczytuje odebrane próbki z pierwszych czterech komórek dwustronicowej pamięci RAM, za pośrednictwem magistrali procesorowej 25. W tym samym czasie, z częstotliwością 64 kHz są wprowadzane próbki do następnych czterech komórek dwustronicowej pamięci RAM. Końcowa częstotliwość 16 kHz jest pochodną częstotliwości 64 kHz służącej do synchronizacji procesów odczytu i zapisu. Daje to pewność, że w żadnej z komórek pamięci procesy odczytu i zapisu nie wystąpią jednocześnie, oraz zapewnia odpowiednie czasy odpowiedzi dla procesora 12.

Nadawczy bufor symboli w filtrze nadawczym 42 za pośrednictwem magistrali procesorowej 25 otrzymuje symbole nadawania z procesora 12 i rozdziela je w ilości do dwóch. Procesor 12 otrzymuje sygnał przerwania w momencie wpisywania dwóch nowych symboli do bufora symboli nadawania. Nadawczy bufor symboli w filtrze nadawczym 42 otrzymuje sygnał zapisu, za pośrednictwem pierwszej magistrali wewnętrznej 48, z modułu dekodera adresu wewnętrznego 34.

Po każdym sygnale 8 kHz na linii 26a przerwania zegarowego nadawania procesor 12 wysyła do zapisu dwa pięciobitowe symbole nadawania. Dane mają format z różnicowym kluczowaniem fazy w kodzie Gray’a. Bufor symboli nadawania wprowadza symbole z częstotliwością 16 kHz do przetwarzania w nadawczym filtrze 42. Dane są oddzielane podwójnie ze względu na brak synchronizmu między układem filtru 16 i procesorem 12.

166 789

Ostatnie dane są przetwarzane aż do wpisania następnych. W ten sam sposób mogą być powtarzane również dane zerowe. Bufor symboli nadawania jest zerowany sygnałem kasowania.

Podczas pracy procesor 12 wysyła do układu filtru 16 stałą sekwencję symboli. Układ filtru 16 dokonuje cyfrowej filtracji tych symboli i wysyła do układu przetwarzania 17 parę symboli danych I,Q.

Radiowy układ nadawczo-odbiorczy 20 przekazuje dane w pętli z powrotem do przetwornika analogowo-cyfrowego 19. Próbki są odczytywane przez procesor 12 w czasie rzeczywistym i są ustawiane współczynniki filtru odbioru wprowadzone do procesora 12. Jedynymi krytycznymi sygnałami taktującymi są sygnały generowane przez moduły taktowania: odbiorczy 39 i nadawczy 40.

Odbiorczy moduł taktowania 39 generuje wszystkie sygnały zegarowe odniesienia i strob^ące dla przetwarzania symboli odbioru. Taktowanie jest korygowane przez procesor 12 tak, że przetwarzanie może być synchroniczne z próbkami odbioru otrzymywanymi ze stacji bazowej za pośrednictwem linii 27a. Odbiorczy moduł taktowania 39 zawiera obwód cząstkowego taktowania zegara odbioru i obwód taktowania przerwy odbioru. Zadaniem tych dwóch obwodów jest synchronizacja taktu odbioru modemowego wewnątrz procesora 12 z próbkami otrzymywanymi na linii 27a ze stacji bazowej i za pośrednictwem przetwornika analogowo-cyfrowego 19, jak również regulacja nadawczego modułu taktowania 40 i modułu taktowania kodera-dekodera 44.

Odbiorczy moduł taktowania 39 jest taktowany sygnałem zegarowym 3,2 MHz i otrzymuje, za pośrednictwem magistrali procesorowej 25, następujące wejściowe sygnały sterujące z procesora 12; sygnał strobujący AM, sygnał zapisu zegara przerwy odbioru i sygnał śledzenia bitu odbioru.

Odbiorczy moduł taktowania 39 wytwarza kilka sygnałów wyjściowych. Na linię 49 podawany jest sygnał 64 kHz sumowania zapisu, dla sterowania zapisem w odbiorczym buforze symboli 35. Na linię 27b warowadzaeyjest sygnał 64 kHz słabowania dla przetwornika analogowo-cyfrowego 19, w celu synchronizacji jego pracy. Za pośrednictwem linii 52 jest również przekazywany do modułu taktowania kodera-dekodera 44 sygnał stroZowaeia 8 kHz. Do procesora 12 jest doprowadzany sygnał przerwania 16 kHz działania zegara taktującego odbiorczego na linii 26c oraz sygnał przerwania odpowiadający początkowi przerwy przy odbiorze na linii 26b. Do nadawczego modułu taktowania 40 po linii 54 podawany jest sygnał strobujący i wyznaczający z wyprzedzeniem przerwę odbioru.

Obwód taktowania cząstkowego w odbiorczym module taktowania 39 jest ustawiany przez procesor 12 na wytwarzanie sygnału przerwania początku przerwy odbioru na linii 26b. Procesor 12 określa położenie braku modulacji amplitudy sygnału strobującego AM, nadawane przez stację bazową podczas nawiązywania połączenia. Kiedy procesor 12 wykryje sygnał strobujący AM, sygnał taktowania przerwy ^w odbiorczym module taktowania 39 jest kasowany sygnałem kasującym procesora 12. Powoduje to wyrównanie znaczników ramki i przerwy do sygnału strob^ącego AM. Znacznik ramki jest impulsem o czasie trwania 62,5 /μsek, pojawiającym się co 45 milisekund lub co 22,5 milisekund, przy pracy z kwadraturowym kluczowaniem fazy.

Wchodzące symbole odbioru są demodulowaeb przez procesor 12 i, w razie potrzeby, w dalszym ciągu taktowanie jest wyrównywane. W celu wyrównania sygnału zegara odbiorczego procesor 12 wymusza na obwodzie taktowania cząstkowego (śledzenia bitu) skrócenie lub wydłużenie sygnału strob^ącego 64 kHz w granicach do pięćdziesięciu, czyli częstotliwości 3,2 MHz.

Procesor 12 kontroluje zależności między symbolami odbioru i taktowania ramki oraz powoduje odpowiednie dostrojenie zegara odbiorczego. Przy dostrajaniu zegara odbioru zmieniają się również położenia znaczników przerwy i ramki, ponieważ są one pochodnymi sygnału zegara odbiorczego.

W celu utrzymania stałej liczby próbek sygnału z modulacją kodowo-impulsową (PGM), doprowadzanych do synchronizowanego z ramką układu sprzęgającego obwód

166 789 abonenta/kodera-dekodera 11, lub wyprowadzanych z niego, odbiorczy moduł taktowania 39 steruje modułem taktowania kodera-dekodera 44.

Nadawczy moduł taktowania 40 zawiera obwód opóźniający nadawanie i obwód taktowania sterowania. Obwody te generują sygnał przerwania działania zegara nadawczego, któryjest doprowadzany do procesora 12 za pośrednictwem linii 26a. Nadawczy moduł taktowania 40 jest synchronizowany z odbiorczym modułem taktowania 39 przez wyprzedzający sygnał strobujący taktowania przerwy odbioru, który jest doprowadzany do nadawczego modułu taktowania 40 przez odbiorczy moduł taktowania 39 na linii 54 i jest używany do kasowania obwodu opóźnienia nadawania, który z kolei wytwarza znacznik przerwy nadawania. Taktowanie zegara nadawczego jest oparte na sygnale zegarowym wewnętrznym 3,2 MHz.

Procesor 12 steruje również opóźnieniem taktowania nadawania i obwodami taktującymi nadawanie przez podawanie, poprzez magistralę procesorową 25, sygnałów sterujących zapisem danych nadawania.

Nadawczy moduł taktowania 40 wysyiła na linię 30 do radiowego układu 20 sygnał sterujący nadawanie/odbiór. Sygnał ten określa, kiedy układy radiowe nadają, a kiedy odbierają dane. Nadawczy moduł taktowania 40 steruje również przesuwaniem symboli nadawania, adresowaniem pamięci ROM, taktowaniem akumulacji i zapamiętywaniem iloczynów symboli danych I,Q podawanych do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. Nadawczy moduł taktowania 40 wysyła sygnały sterujące na linię 56, w celu synchronizacji filtru nadawczego 42 w odniesieniu do symbolu nadawania i taktowania przerwy. Ta synchronizacja odbywa się w stosunku do znacznika taktu przerwy nadawania. Po skasowaniu, nadawczy moduł taktowania 40 zaczyna na linii 56 wysyłać sygnały sterujące raz na początku przerwy nadawania.

Filtr nadawczy 42, zawierający pamięć ROM, podaje iloczyny symboli danych I i Q, zależnie od zaadresowania pamięci ROM, w celu wyboru kombinacji symboli nadawania otrzymanych z procesora 12 przez magistralę procesorową 25, oraz współczynników sinus i cosinus zliczanych przez licznik, także zawarty w tym filtrze nadawczym 42. Filtr nadawczy 42 gromadzi sześć kolejnych iloczynów symboli danych I i Q oraz zapamiętuje wyniki dla przekazania ich do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 linią 24a.

Wymagana minimalna częstotliwość pracy filtru nadawczego 42 jest określona iloczynem: częstotliwość pobierania symboli (16 kHz) pomnożona przez liczbę symboli danych I i Q (2) przez liczbę współczynników (10) i przez liczbę powtórzeń (6) = 1,92 MHz. Sygnał zegarowy główny o częstotliwości 3,2 MHz spełnia to wymaganie na częstotliwość minimalną. W celu skompensowania większej prędkości wykonania operacji dodaje się takty oczekiwania.

Nadawczy moduł taktowania 40 jest taktowany sygnałem zegarowym 3,2 MHz, który określa długość okresu stanu. Ponieważ częstotliwość zegara jest większa od wymaganego minimum 1,92 MHz, filtr nadawczy 42 wytwarza sygnały odpowiadające pierwszym sześciu z dziesięciu okresów stanu.

Każdy nowy symbol nadawania musi zostać wprowadzony z częstotliwością 16 kHz do bufora pierścieniowego w filtrze nadawczym 42. Bufor pierścieniowy przechowuje nowy symbol nadawania i poprzednich pięć symboli nadawania. Najstarszy symbol nadawania jest pomijany podczas wprowadzania nowego symbolu. Wynikowa częstotliowść pracy nadawczego filtru 42 wynosi 320 kHz. Z każdego symbolu nadawania powstaje dziesięć wartości symboli danych I i dziesięć wartości symboli danych Q. Tabela 1 poniżej pokazuje, wjaki sposób z każdej wartości pięciobitowej można odczytać symbole danych I, Q i wartość zerową.

Tabela 1

BIT 1	ΒΓΓ 2	BIT 3	BIT 4	BIT 5
IQLSB	IQ	I MSB	QMSB	ZERO

166 789

Dane w buforze pierścieniowym są zmieniane w 6 z 10 stanów. W pierścieniowym buforze na dwadzieścia takich dziesięciostanowych okresów znajduje się jeden nowy symbol i pięć poprzednich. Część adresu pamięci ROM określająca współczynniki jest również zmieniana w sześciu spośród dziesięciu okresów stanu. Akumulator w nadawczym filtrze 42 sumuje wszystkie iloczyny symboli danych I otrzymywane z pamięci ROM w każdym z sześciu okresów stanu. Dlatego rejestr akumulatora jest zerowany przed pierwszym sumowaniem i wynik każdego kolejnego sumowania jest zapisywany w rejestrze sprzężenia zwrotnego akumulatora tak, że może być dodany do ostatnio wyszukanego iloczynu. Po sześciu sumowaniach wynik jest zapisywany w wyjściowym rejestrze przesuwnym. Tak samo przebiega proces dla tych samych współczynników i iloczynów symboli danych Q pobieranych z pamięci ROM dla każdego symbolu nadawania.

Linie adresowe pamięci ROM pozwalają na wyszukanie sześćdziesięciu współczynników cosinus i sześćdziesięciu współczynników sinus dla czterech możliwych indeksów symboli danych I, Q. Wymaga to siedmiu linii adresowych dla współczynników i dwóch linii adresowych dla symboli danych I, Q. Wyjście z powyższego filtru wymaga 10 bitów. Dla zwiększenia dokładności są potrzebne dwa dodatkowe bity części ułamkowej wyszukiwanej wartości. Daje to rozmiar pamięci ROM 512 x 12. Bit MSB (najstarszy bit znaczący) indeksu symbolu danej I, Q przekazywany jest, z pominięciem pamięci ROM, do obwodu uzupełnień do dwóch, który decyduje o odwróceniu lub nieodwróceniu wartości na wyjściu pamięci ROM. Jeżeli symbol adresujący pamięć ROM jest symbolem zerowym, to bit zerowy steruje siedmioma liniami adresowymi odpowiadającymi współczynnikowi. Użycie siedmiu linii adresowych do wyszukiwania współczynnika daje dostęp do 128 komórek. Potrzebnych jest tylko 120 współczynników. Pozostaje osiem komórek niewykorzystanych. W tych komórkach przechowywane są wartości zerowe, dzięki czemu w prosty sposób można osiągnąć wartości zerowe na wyjściu pamięci ROM.

Funkcja wyznaczania uzupełnienia do dwóch jest realizowana przez zastosowanie uzupełnień do jedności i wprowadzenie logicznej jedynki do następnego sumatora. Wyjście sumatora jest połączone cyklicznie z jego wejściem w celu dokonywania następnych sumowań lub wyprowadzenia przez multiplekser do wyjściowego rejestru przesuwającego. Wynik wyjściowy zaokrągla się przez wykorzystanie tylko górnych bitów.

Wyjścia bufora pierścieniowego nadawczego filtru 42 po kasowaniu są wyzerowane. Daje to informację zerową dla przetwarzania, dopóki nie zostaną wprowadzone nowe wartości symboli nadawania. Symbol danej I jest przetwarzany jako pierwszy, Q - jako następny.

Sygnał przerwania zegara nadawania pojawia się tylko w czasie trwania przerwy nadawania. Procesor 12 nie wie, kiedy zaczyna się lub kończy przerwa nadawania z wyjątkiem momentu, kiedy odpowiada na to przerwanie. Sygnał ma stan aktywny niski o czasie trwania jednego cyklu zegara 3,2 MHz, który zapewnia, że sygnał przerwania nie jest aktywny po jego jednokrotnym wykorzystaniu. Przerwanie zegara nadawania pojawia się co okres czasu odpowiadający pojawieniu się nowego symbolu (16 kHz/2).

Przerwanie zegara odbioru pojawia się w czasie trwania całej ramki. Procesor 12 maskuje to przerwanie, używając jako maski znacznika przerwy odbioru. Przerwanie zegara odbioru ma stan aktywny niski, o czasie trwania jednego cyklu zegara 3,2 MHz. Przerwanie odpowiadające początkowi przerwy odbioru pojawia się co 11,25 milisekund i ma stan aktywny niski, o czasie trwania jednego cyklu zegara 3,2 MHz.

Przy kasowaniu wszystkie sygnały przerwaniowe ustawiane są w nieaktywnym stanie wysokim.

Moduł taktowania kodera-dekodera 44 wytwarza strobujące sygnały taktujące i przesyła potrzebny sygnał zegarowy, za pośrednictwem linii 29, do obwodu abonenta /kodera-dekodera 11 w celu spowodowania transmisji 8 bitów danych pomiędzy układem sprzęgającym obwód abonenta/kodera-dekoderem 11 i procesorem 12, z częstotliwością 8 kHz. Układ sprzęgający obwód abonenta/kodera-dekodera 11 odbiera i nadaje

166 789 bitów danych z częstotliwością 8 kHz. Moduł taktowania kodera-dekodera 44 przesyła sygnał zegarowy linią 29a i sygnał synchronizacji linią 29b. Sygnał zegarowy linii 29a jest wytwarzany z częstotliwością 1,6 MHz otrzymywaną przez podział częstotliwości 3,2 MHz wyprzedzającego sygnału zegara przez dwa. Impuls 8 kHz o czasie trwania jednego okresu 3,2 MHz odebrany z odbiorczego układu taktowania 39jest ponownie strobowany sygnałem zegarowym 1,6 MHz, co zapewnia jego pojawienie się synchronicznie z narastającymi zboczami sygnału zegara 1,6 MHz. Transmisja danych między układem sprzęgającym obwód abonenta/koderem-dekoderem 11 i procesorem 12 jest realizowana przy użyciu tych dwóch sygnałów. Pozwala to na osiągnięcie synchronizmu danych abonenckich PCM ze stacją bazową PCM.

Moduł sterowania zewowego 45 reaguje na sygnał sterujący zezwolenia wytwarzany w procesorze 12, a podawany z rejestrów sterowania i stanu 36 na pierwszą magistralę wewnętrzną 48. Wytwarza on sygnał prostokątny o częstotliwości 20 Hz na linii 31a i dwa sygnały sterowania fazą o częstotliwości 80 kHz; sygnał fazy A na linii 31b i sygnał fazy B na linii 31c. Następnie wysyła te sygnały do obwodu zewowego 21. Sygnał prostokątny o częstotliwości 20 Hz, na liniii 31a, steruje biegunowością napięcia dostarczanego przez obwód zewowy 21 do układu interfejsu telefonicznego 10. Sygnały fazowe o częstotliwości 80 kHz, na liniach 31b i 31c, sterują źródłem zasilania z modulacją szerokości impulsu w obwodzie zewowym 21.

Sygnał kasowania zewowy sterujący abonencki obwód interfejsu liniowego, na linii 29c, z części układu sprzęgającego obwód abonenta/kodera-dekodera 11 wyłącza, lub przymusowo zmienia, sygnały na liniach 31a, 31b i 31c, ustawione w wyniku zapoczątkowanego przez procesor 12 sygnału zezwalającego zewu. Daje to pewność, że w przypadku kasowania lub zdjęcia słuchawki z widełek sygnał zewowy jest wyłączony. Ze względu na to, że obwód zewowy 21 wytwarza wysokie napięcie i rozprasza dużą moc, napięcie to jest wytwarzane tylko na żądanie procesora 12.

Dekoder adresu zewnętrznego 37 wytwarza sygnały wyboru urządzenia, na magistrali procesorowej 25, wykorzystywane przez procesor 12 do dostępu do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17, uniwersalnego asynchronicznego odbiornika-nadajnika procesora 12 i pamięci wolnej 14, w wyraźnie oddzielonych segmentach adresowych. Procesor 12 dysponuje ośmioma starszymi liniami adresowymi i sygnałami wyboru obszaru danych i obszaru programu. Są one dekodowane w celu wytworzenia odpowiednich sygnałów wyboru urządzenia.

Sygnalizator 38 wytwarza pięćdziesięcio-milisekundowe impulsy kasowania układowego, na linii 51, kasujące wszystkie moduły układu filtru 16 i wszystkie moduły aparatu abonenckiego na fig. 1. Sygnalizator 38 wytwarza impuls, jeśli nie zostanie wyzerowany w okresie 512 milisekund przez sygnał strobujący nadzorowania, podany na pierwszą magistralę wewnętrzną 48, przez rejestry sterowania i stanu 36.

Układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 jest sprzężony z procesorem 12 za pośrednictwem magistrali procesorowej 25, z układem filtru 16 za pośrednictwem linii 23 i 24, z przetwornikiem analogowo-cyfrowym 18 za pośrednictwem linii 71 oraz z generatorem lokalnym w radiowym układzie nadawczo-odbiorczym 20 za pośrednictwem linii 72. Generator lokalny w tym układzie radiowym 20 podaje główny sygnał zegarowy o stałej częstotliwości 21,76 MHz linią 72 do układu przetwarzania 17.

Przedstawiony na figurze 3 układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17, zawarty w aparacie abonenckim z fig. 1, zawiera rejestry strojenia 65, rejestry sterowania 64 i moduł dekodera 61 procesora 12 dołączone do magistrali procesorowej 25 oraz do drugiej magistrali wewnętrznej 76, przy czym moduł dekodera 61 jest dołączony linią 24c do układu filtru 16. Wyjście rejestrów strojenia 65 jest dołączone linią 82 do akumulatora fazy 66 bezpośredniego syntezatora cyfrowego, który następnie linią 83 jest dołączony do generatora bezpośredniej syntezy cyfrowej 67. Moduł interfejsu 62 układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 jest dołączony liniami 24a i 24b do filtru nadawczego 42 oraz liniami 77 i 78 do interpolatora 63. Wyjścia interpolatora 63 liniami 80 i 81 oraz wyjścia generatora bezpośredniej syntezy cyfrowej 67 liniami 84 i 85 są dołączone do modulatora 68. Wyjście

166 789 modulatora 68 jest dołączone linią 87 do układu redukcji szumów 69, który następnie linią 71 jest dołączony do przetwornika cyfrowo-analogowego 18. Układ cyfrowej częstotliowści pośredniej 17 zawiera także generator zegarowy 60, którego wejście jest dołączone linią 72 do radiowego układu nadawczo-odbiorczego 20, zaś wyjścia są dołączone odpowiednio: linią 74 do interpolatora 63, liniami 32a i 23b do układu buforowego 33 podłączenia abonentów w układzie filtru 16, oraz linią 71a do przetwornika cyfrowo-analogowego 18. Akumulator fazy 66 i generator bezpośredniej syntezy cyfrowej 67 tworzą razem syntezator z bezpośrednią syntezą cyfrową do cyfrowej syntezy sygnału cyfrowego o częstotliwości pośredniej.

Układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 jest układem scalonym wytwarzanym na zamówienie, adresowanym jak pamięć danych procesora 12. Układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 może pracować w jednym z dwóch stanów pracy, w stanie pracy z generacją zmodulowanej nośnej lub w stanie pracy z generacją niezmodulowanej nośnej. W stanie pracy z generacją zmodulowanej nośnej dane w paśmie podstawowym są wprowadzanejako symbole danych I, Q i są używane do modulacji niezmodulowanej nośnej, generowanej przy pracy z bezpośrednią syntezą cyfrową układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. W stanie pracy z generacją niezmodulowanej nośnej dane wejściowe pasma podstawowego są ignorowane i niezmodulowana nośna z urządzenia bezpośredniej syntezy cyfrowej jest podawana do przetwornika cyfrowo-analogowego 18.

Generator zegarowy 60 wytwarza wszystkie sygnały taktujące i zegarowe w układzie cyfrowej częstotliwości pośredniej 17, jak również wytwarza sygnał zegarowy 3,2 MHz i sygnał zegarowy wyprzedzający 3,2 MHz, podawany do układu filtru 16 liniami 23a i 23b. Dwoma pierwotnymi sygnałami taktującymi, wykorzystywanymi wewnątrz układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 są sygnał zegarowy 21,76 MHz i bramkujący sygnał interpolacyjny 2,56 MHz. Sygnał zegarowy 3,2 MHz jest używany wewnętrznie do przesuwania symboli danych I i Q linią 24a z układu filtru 16 do modułu inerfejsu 62. Generator zegarowy 60 wydziela sygnał zegarowy 21,76 MHz otrzymywany na linii 72 z sygnału generatora lokalnego w radiowym układzie nadawczo-odbiorczym 20 i podaje następnie ten wydzielony sygnał zegarowy 21,76 MHz na linię 71a. Wydzielanie wykonuje się w celu zapewnienia odpowiedniej wydolności sterowania funkcji wewnętrznych i minimalizacji nachylenia zboczy impulsów zegarowych. Wydzielony sygnał zegarowy 21,76 MHz podawany jest również do przetwornika cyfrowo-analogowego 18 i reszty bloków zewnętrznych. Generator zegarowy 60 wytwarza sygnał zegarowy 3,2 MHz przez podział sygnału zegarowego 21,76 MHz przez 6 i przez 8 w następującej kolejności: 6-8-6-Ś-6, która daje w wyniku średni dzielnik 6,8 (21,76: 6,8 = 3,2). Wynikiem tej zmiany co cykl jest minimalny okres 276 ns i maksymalny okres 368 ns. Wytwarzany jest również wyprzedzający sygnał zegarowy 3,2 MHz, podawany jako wyprzedzający sygnał zegarowy 3,2 MHz na linię 23b. Obydwa sygnały zegarowe są identyczne, z tą różnicą, że sygnał wyłączający pamięć ROM na linii 23b wyprzedza sygnał zegarowy 3,2 MHz na linii 23a o jeden cykl zegara 21,76 MHz. Generator zegarowy 60 wytwarza sygnał bramkujący 2,56 MHz na wewnętrznej linii 74 przez podział cyklu zegara 21,76 MHz przez 8 i 9 w równomiernej sekwencji (8-9-8-9-...), która daje w wyniku średni dzielnik 8,5 (21,76 : 8,5 = 2,56 MHz). Ten sygnał wykorzystuje interpolator 63 oraz modulator 68.

Moduł dekodera 61 procesora 12 umożliwia procesorowi 12 sterowanie wszystkimi funkcjami wewnętrznymi układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. Moduł dekodera 61 dekoduje sygnały adresowe i strobujące procesora 12, otrzymywane z przestrzeni danych przez magistralę procesorową 25, w celu wyznaczenia wewnętrznych sygnałów strobujących zapisu, które są podawane, przez drugą wewnętrzną magistralę 76, do rejestrów sterowania 64 i rejestrów strojenia 65, w celu umożliwienia procesorowi 12 zapisu danych sterujących i konfiguracyjnych. Równocześnie czynne jest tylko jedno wyjście z modułu dekodera 61.0 wytwarzaniu sygnału na określonym wyjściu decydują adresy procesora 12. Jeżeli wybrana została funkcja z obszaru adresowego układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17, uaktywnia się sygnał wył^oru urządzenia na linii 24c z układu filtru 16.

166 T89

Moduł interfejsu 62 otrzymuje symbole danych I i Q z układu filtru 16 linią 24a w formacie szeregowym i przetwarza je do formatu równoległego 10-bitowego, w którym podawane są one do interpolatora 63 linią 77. Sygnał bramkujący symboli danych I, Q na linii 24b z układu filtru 16 jest używany do odróżnienia symboli danych I od symboli danych Q. Moduł interfejsu 62 dokonuje również odejmowania poprzednich symboli danych I i Q od symboli aktualnych w celu utworzenia przyrostów ΔΙ i IQ tych symboli, które są przesuwane następnie w prawo o 4 miejsca (: 16), w celu utworzenia na linii 78 poprawnych przyrostów dla interpolatora 63. Przesyłanie danych z modułu interfejsu 62 do interpolatora jest synchronizowane impulsami bramkującymi 2,56 MHz podawanymi linią 74 z generatora zegarowego 60.

Interpolator 63 gromadzi przyrosty ΔΙ, ΔΟ z częstotliwością 1 60 kHz x 16 = 2, 56 MHz i przekazuje do modulatora 68 zinterpolowane symbole danych I i Q, pierwsze za pośrednictwem linii 80, a drugie za pośrednictwem linii 81. Interpolator 63 wykonuje interpolację liniową x 16 w celu zmniejszenia zakłóceń sygnału częstotliwości 160 Wiz od próbkowania, występujących w danych pasma podstawowego, otrzymywanych z układu filtru 16.

Interpolator 63 sukcesywnie gromadzi symbole danych Ii Q dla generacji sygnału wyjściowego z częstotliwością 2,56 MHz. W końcu cyklu akumulacji (16 oddziaływań wzajemnych) na wyjściu interpolatora 63 powinny występować aktualnie symbole danych I i Q. Jest to krytyczne ze względu na to, że następny cykl akumulacji rozpoczyna się od danych aktualnych. Dla uzyskania pewności, że dane są poprawne, podczas ostatniego cyklu akumulacji wprowadza się bezpośrednio aktualne symbole danych I i Q do rejestru wyjściowego interpolatora 63 w miejsce informacji wyjściowej sumatora, który powinien mieć te same dane.

Rejestrów sterowania 64 używa się do sterowania i konfiguracji układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 i do wybierania rodzajów pracy. Wszystkie rejestry sterowania zapełnia procesor 12 za pośrednictwem magistrali procesorowej 25.

Istnieją trzy rejestry sterowania 64. Pierwszy rejestr sterowania zapamiętuje sygnał modulacji fali nośnej, sygnał strojenia automatycznego wysokie-niskie oraz sygnał strojenia automatycznego niskie-wysokie. Drugi rejestr sterowania zapamiętuje sygnał wyboru znaku, sygnał wyboru fazy zegara wyjściowego, sygnał aktywności inerpolatora, sygnał wyboru zegara wejścia szeregowego, sygnał wyboru pracy szeregowej/ równoległej i sygnał kwadraturowy. Funkcje sterujące związane z tymi sygnałami są opisane niżej w zakończeniu opisu innych modułów układu cyfrowej częstotliwości pośredniej 17. Trzeci rejestr sterowania uruchamia układ redukcji szumów 69 i ustawia jego parametry.

Istnieją trzy 8 - bitowe rejestry strojenia 65 do zapamiętywania 24 bitów danych, dotyczących przyrostów fazowych dla określania częstotliwości bezpośredniej syntezy cyfrowej. Daje to 24-bitowe słowo strojenia umożliwiające osiągnięcie rozdzielczości częstotliwości wynoszącej: (częstotliwość próbkowania) /2²⁴ ~ 21,76 MHz/2²⁴ 1,297 Hz. Częstotliwość wyjściowa urządzenia bezpośredniej syntezy cyfrowej jest równa rozdzielczości pomnożonej przez 24-bitowe słowo strojeniowe. Rejestry strojenia 65 są zapełniane przez procesor 12 za pośrednictwem magistrali procesorowej 25. Słowo strojenia jest podwójnie oddzielane przez rejestry strojenia 65 tak, że procesor 12 może swobodnie zapisywać dane do tych rejestrów bez zakłócenia aktualnej operacji syntezy cyfrowej. Po przekazaniu rozkazu strojenia słowo strojenia jest wprowadzane z rejestrów strojenia bufora do wyjściowych rejestrów strojenia. Rozkaz strojenia jest synchronizowany z sygnałem zegarowym 21,76 MHz w celu zsynchronizowania zmiany stanów.

Akumulator fazy 66 akumuluje przyrosty fazy, podawane linią 82 z rejestrów strojenia

65. Na wyjściu akumulatora fazy 66 jest reprezentowana cyfrowa wartość fazy, podawana linią 83 do generatora bezpośredniej syntezy cyfrowej 67, który generuje funkcję sinus.

Słowo strojenia, które będzie różne dla różnych aparatów abonenckich, reprezentuje zmianę fazy w akumulatorze fazy 66. Stan wyjścia akumulatora fazy 66 może osiągnąć od 0 do (2²^ -1). Ten zakres reprezentuje zmianę fazy o 360 stopni. Chociaż akumulator fazy 66 pracuje w standardowym systemie dwójkowym, to możliwe jest wprowadzenie tej cyfrowej reprezentacji fazy do generatora kształtu przebiegu, w celu otrzymania przebiegu o zada166 789 nym kształcie. W układzie cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 generator bezpośredniej syntezy cyfrowej 67 wytwarza na linii 84 funkcję sinus, a na linii 85 funkcję cosinus.

Okres funkcji odtwarzanego przebiegu zależy od czasu potrzebnego na wykonanie sumowania do osiągnięcia górnej granicy akumulatora (2^-1). Znaczy to, że im większyjest stosowany przyrost fazy, tym wcześniej ta granica zostanie osiągnięta. Na odwrót, im mniejszy jest zastosowany przyrost, tym większy jest potrzebny czas. Akumulator fazy 66 wykonuje proste sumowanie wejściowego przyrostu fazy, które można przedstawić w postaci następującego równania:

n ίΡΤ ⁼ V ^Pinc i =1 gdzie n jest liczbą oddziaływania wzajemnego a /«, .. są danymi wejściowego przyrostu fazy dostarczonymi linią 82 z rejestr _ A ,

W opisanym wykonaniu układ f j ^‘“l ści pośredniej 17 wartość φτ jest narzucona przez akumulator fazy 66 i może wynosić maksimum 2²⁴. Aktualna faza może być zapisana jako:

φ_ι = (y9_t_i + p_inC) modulo 2

Ze względu na to, że jako zegar akumulatora fazy 66 wykorzystywany jest stały zegar główny 21,76 MHz, to całkowity cykl obejmuje 2²⁴ / inc oddziaływań wzajemnych przy okresie oddziaływań wzajemnych wynoszącym 1/21,76 MHz. Tak więc cały cykl trwa:

2²⁴

21,76MHz ‘ iPinc

Ze względu na to, że ten okres reprezentuje cykl 360 stopniowy, to odwrotność tego wyrażenia reprezentuje częstotliwość. Stąd częstotliwość syntezy cyfrowej wynosi:

_f _ 21,76MHz · cPinc Isynt ^24

W modulatorze 68 jest dokonywane zespolone mieszanie przebiegów sinus i cosinus generowanych w generatorze bezpośredniej syntezy cyfrowej 67. Każdy z przebiegów jest generowany przez przeglądanie dwóch tablic reprezentujących zgrubne i dokładne określenie kształtu funkcji. Te dwie wartości są przedstawione w postaci dwóch złożonych sygnałów wyjściowych na liniach 84 i 85. Tablice są realizowane w pamięciach ROM adresowanych przez czternaście najstarszych bitów sygnału na linii 83 z akumulatora fazy

66.

Pożądane jest otrzymanie rozdzielczości fazy i amplitudy, jaka występuje w praktyce. W konsekwencji układu cyfrowej częstotliowści pośredniej 17, do sekcji generacji przebiegu podaje się 14 bitów wejścia fazowego i 12 bitów wejścia amplitudowego. Przy skrajnym podejściu do generacji takich danych potrzebne byłyby bardzo duże tablice do generacji wszystkich możliwych wartości fazy i amplitudy, to jest każda po 16K słów x 12 bitów. W celu zminimalizowania rozmiarów tablic układ cyfrowej częstotliwości pośredniej 17 wykorzystuje symetrię kwadrantową i redukcję trygonometryczną danych wyjściowych.

Ponieważ przebiegi sinus i cosinus mają symetrię kwadrantową, to dwa najstarsze bity znaczące danych fazowych są używane do lustrzanego odbijania danych pojedynczego kwadrantu względem osi X i Y. Dla funkcji sinus wartości w zakresie od ndo2 jrsą po prostu wartościami zakresu 0 do 2 z odwrotnym znakiem. Dla funkcji cosinus wartości przebiegu w zakresie od π/2 do 3 %/2są wartośaiami zakresu 3 π/2 o o 2 /2/2 i z ddwootyym nnakiem. Dwa najstarsze bity akumulatora fazy 66 wyznaczają kwadrant (00- >1, 01- >2, 10- >4). Dla funkcji sinus, do negacji dodatnich danych generowanych dla pierwszych dwóch kwadratów, jest używany najstarszy bit znaczący danych fazowych. W przypadku funkcji cosinus, do negacji dodatnich danych generowanych dla kwadratów 1 i 4, jest stosowana funkcja logiczna ALBO i dwa najstarsze bity danych fazowych.

166 789

Stosowanie powyższej techniki zmniejsza czterokrotnie wymagania dotyczące objętości pamięci. Przy tym mimo wszystko wymagana jest pojemność pamięci 4K słów x 12 bitów. W celu dalszego zmniejszenia rozmiarów pamięci, dokonuje się redukcji trygonometrycznej. Stosowana jest następująca tożsamość trygonometryczna:

sin Θ = emn^! 1+ φ2 = ein φ\ coe e>e + sne coe φφ założenie φι <<φ2 prowadzi do przybliżenia:

sinO =sin yą + sinęe 2 cos φ\

Przy obliczaniu drugiego wyrazu równania nie zachodzi potrzeba użycia wszystkich bitów wartości φι, dlatego φi jest podzbiorem φl.Przy oeneraneifnnkcji monna stosować tę samą aproksymację, gdyż cos Θ = sin( Θ + nt/2)

Wymaga to modyfikacji zmiennych φι i podcic oblicunma funkeji ^osir^r^s. Dane zawarte w pamięci ROM uwzględniają te modyfikacje tak, że nie są potrzebne zmiany danych fazowych.

Modulator 68 miesza zietbopolowneb symbole danych I i Q, podawane na liniach 80 i 81, z sygnałem cyfrowym o częstotliwości pośredniej, reprezentowanym przez dane zespolonych funkcji sinus i zosinηs, na liniach 84 i 85, w celu wytworzenia na linii 87 zmodulowanego sygnału cyfrowej częstotliwości pośredniej. Zieteraklownee symbole danych I, Q i sygnał z wyjścia syntezatora są mieszane cyfrowo w dwóch multiplikatooach 10 x 12. Przebiegi wyjściowe procesu mieszania są sumowane w 12-bitowym sumatorze, dając zmodulowaną nośną.

Przez wymuszenie na wyjściu I samych zoo, i na wyjściu Q samych jedynek można zmienić działanie modulatora 68. Spowoduje to, że na wyjściu jednego z multialikatooów pojawią się same zera, a na wyjściu drugiego - wyłączenie sygnał z generatora bezpośredniej syntezy cyfrowej 67. Suma obu tych sygnałów daje niomkdulowany sygnał cyfrowy o częstotliwości pośredniej.

Modulator 68 wytwarza zmodulowany sygnał cyfrowy o częstotliwości pośredniej na linii 87, zgodnie z następującym oównneiom:

f(t) = I · cos (φ (t)) u Q · sin (φ (t))

Dwunastobitowa wartość wyjściowa goeorntoon bezpośredniej syntezy cyfrowej 67jest mnożona przez 10-bitowe zietoopolowneo symbole danych I i Q z interpolatora 63, dając dwa ^-bitowe iloczyny. Te dwa iloczyny są następnie sumowane (w kombinacji) dając 12-bitową wyjściową wartość zmodulowaną na linii 87. Ze względu na to, że zarówno multialikator symbolu danych I jak i multiplikaltor symbolu danych Q dają iloczyny 12-bitowe, przy ich kombinacji możliwe jest powstanie nadmiaru. Dlatego konieczne jest upewnienie się, że wielkość wektora utworzonego przez symbole danych I i Q nie przekroczy 1 (zakładając, że /I/, /Q/ są liczbami < 1). Jeżeli nie ma tej pewności, to możliwe jest przepełnienie sumatora w modulatorze 68.

Układ redukcji szumów 69 podaje filtoogney, modulowany lub niomkdulowany sygnał cyfrowy o częstotliwości pośredniej na linię 71b do przetwornika cyfrOwo-analogowego 18. Układ redukcji szumów 69jest przeznaczony do zmniejszenia, w widmie wyjściowym, mocy szumów spowodowanych błędem kwantyzacji amplitudowej. Układ redukcji szumów 69 pracuje z wykorzystaniem faktu, że szum kwnntyzαzyjeyjost normalnym procesem przypadkowym i że widmowa gęstość mocy tego procesu ma przebieg płaski w paśmie częstotliwości. Na tę podstawę szumów kwantyzac^nych nałożony jest sygnał użyteczny. Układ redukcji szumów 69 jest prostym filtrem o skończonej odpowiedzi impulsowej, o charakterystyce wiologałęziowoj. Filto ten redukuje moc szumów kwnetyzαcyjnyzh w niektórych obszarach pasma częstotliwości. Jeśli przebieg użyteczny nałożony jest na widmo filtrowanego szumu, to większy jest efektywny współczynnik redukcji szumów.

Funkcja przenoszenia filtru jest określona przez:

H(z) = 1 + bz’¹ - z'²

Dwa stopnie sumαcyjeo dają dougi wyraz o wartości b w zakresie od +1,75 do -1,75 (o wagach binarnych 0; 0,25; 0,50; 1,0), który może powodować przesuwanie miejsca zerowego filtru wzdłuż pasma częstotliwości wyjściowych. Tak więc można to miejsce zerowe umieścić

166 789 możliwie najbliżej użytecznej częstotliwości wyjściowej dla uzyskania maksymalnej wartości stosunku sygnału do szumów kwantyzacyjnych.

Wartość częstotliwości miejsca zerowego filtru można obliczyć przez znalezienie pierwiastków powyższego równania w płaszczyźnie z. Pierwiastki tworzą zespolone pary sprzężone, rozmieszczone na okręgu jednostkowym. Wartość częstotliwości miejsca zerowego jest określona zależnością:

fzero —

360° o ^próbkowanie gdzie O jest współrzędną kątową pierwiastka na górnej półpłaszczyźnie. Pierwiastki sprzężone dadzą symetryczne miejsca zerowe względem częstotliwości Nyguista.

Tabela 2 przedstawia wartości częstotliwości miejsc zerowych odpowiadające wartościom drugiego wyrazu jako sumy wag. Niech b3, b2 i bl odpowiadają wagom 1,0; 0,5; 0,25, symbol+ oznacza, że wyraz jest równy tej wadze, symbol’¹- oznacza, że wyraz jest równy negacji tej wagi, a 0 oznacza, że wyraz nie ma wagi. Niektóre z wartości częstotliwości odpowiadających miejscom zerowym są równe dla niektórych różnych kombinacji po prostu z tego względu, że możliwe kombinacje niekiedy się pokrywają (np. 1,0 + 0,5 - 0,25 = 1,0 + 0,0 + 0,25). fpróbki wynosi 1.00

Ta bel a 2

03	02	01	f(zero)	f(alias)
0	0	0	0,250	0,750
0	0	-	0,269	0,731
0	0	+	0,230	0,770
0	+	0	0,210	0,790
0	+	+	0,188	0,812
0	+	-	0,230	0,770
0	-	0	0,290	0,710
0	-	+	0,269	0,731
0	-	-	0,312	0,688
+	0	0	0,167	0,833
+	0	-	0,188	0,812
+	0	+	0,143	0,857
+	+	0	0,115	0,885
+	+	+	0,080	0,420
+	+	-	0,143	0,857
+	-	0	0,210	0,790
+	-	+	0,188	0,812
+	-	-	0,230	0,770
-	0	0	0,333	0,667
-	0	-	0,357	0,643
-	0	+	0,312	0,688
-	+	0	0,290	0,710
-	+	+	0,269	0,731
-	+	-	0,312	0,688
-	-	0	0,385	0,615
-	-	+	0,357	0,643
-	-	-	0,420	0,580

Wszystkie takty są otrzymywane z sygnału zegara 21,76 MHz na linii 71 a. Funkcje związane z sygnałami w rejestrze sterującym 64 nie są obecnie opisane.

Kiedy sygnał modulacji fali nośnej jest aktywny, to na wejściu symboli danych I odpowiedniego multiplikatora w modulatorze 68 są same zera, a na odpowiadającym mu wejściu symboli danych Q - same jedynki. Ostateczny efekt polega na generowaniu niezmo18

166 789 dulowanej nośnej. Ta funkcja jest podwójnie buforowana, a wprowadzane dane nie są aktywne, dopóki podawany jest rozkaz strojenia.

Sygnał aktywności interpolatora umożliwia włączenie interpolatora dla symboli danych I,Q. Jeżeli sygnał aktywności interpolatora nie jest aktywny, to symbole danych I,Q wprowadzane są do multiplikatora.

Jako zewnętrzna pamięć potrzebna do pracy procesora 12 służą szybka pamięć 13 i wolna pamięć 14. Szybka pamięć 13 jest dostępna za pośrednictwem dekodera adresowego

15. Szybka pamięć 13 jest pamięcią wydzieloną, zrealizowaną w pamięci RAM nie mającej czasów oczekiwania. Wolna pamięć 14 jest pamięcią masową zrealizowaną w pamięci EPROM, mającej dwa stany oczekiwania. Wolna pamięć 14 przyłączona jest do procesora 12 w celu zapamiętywania kodów operacyjnych uigywnych przez pi^c^c^^i^c^i-12, to kody nie muszą być wykonywane bez stanów oczekiwania, a szybka pamięć 13 jest przyłączona do procesora 12, kiedy kody pracują bez stanów oczekiwania. Wówczas gdy procedura musi być wykonywana bez stanów oczekiwania, można dokonać przeładowania kodu z wolnej pamięci 14 do szybkiej pamięci 13 i uruchamiać z niej procedurę. Takimi procedurami są podprogramy obsługi przerwań, demodulacja symboli, wyszukiwanie radiowego kanału sterującego, demodulacja binarnego kluczowania fazy i przetwarzania mowy i danych.

Procesor 12 wykonuje, jak to pokazano na figurze 4, cztery główne zadania, a mianowicie: zadanie sterowania abonenckiego (moduł 91), zadanie sterowania kanałem (moduł 92), zadanie przetwarzania sygnału (moduł 93) i zadanie przetwarzania modemowego (moduł 94). Wykonywaniem tych czterech zadań steruje moduł główny 95. Moduł sterowania abonenckiego 91 zarządza interfejsem telefonicznym i przetwarzaniem wezwań wysokiego poziomu. Moduł sterowania kanałem 92 steruje pracą modemu i algorytmem kodowania RELP oraz taktowaniem, dokonuje regulacji poziomu mocy i taktowania nadawania, w zależności od żądania stacji bazowej. Moduł przetwarzania sygnału 93 wykonuje funkcje, zgodnie z algorytmem kodowania RELP, wytłumiania echa i generacji tonowej. Program główny wywołuje te cztery zadania sekwencyjne, komunikując się z nimi za pośrednictwem słów sterujących.

Moduł sterowania abonenckiego 91 wykonuje wewnątrz aparatu abonenckiego funkcje sterujące wysokiego poziomu i ma trzy zasadnicze rodzaje pracy: oczekiwanie, rozmowa, przerwanie. Moduł ten przechodzi do stanu oczekiwania po włączeniu zasilania i pozostaje w tym stanie aż do dokonania nowego połączenia i rozmowy. Będąc w stanie oczekiwania moduł 91 monitoruje abonencki inerfejs telefoniczny pod względem aktywności i odpowiada na żądania stacji bazowej, odebrane przez radiowy kanał sterowania. Podstawową funkcją modułu sterowania abonenckiego 91 jest wprowadzenie aparatu abonenckiego w kanał radiowy przez łączenie i rozłączanie rozmów. Zanim aparat będzie mógł zestawić jakiekolwiek połączenie, musi odnaleźć właściwą stację bazową. Moduł sterowania abonenckiego 91 przydziela do użytku częstotliwości radiowego kanału sterowania i wysyła informację o częstotliwości do modułu sterowania kanałem 92.

Po osiągnięciu przez aparat abonencki synchronizacji z radiowym kanałem sterowania, może on zestawić połączenie, przez wymianę informacji w kanale sterowania, ze stacją bazową oraz przez kontrolę i ustawianie sygnałów interfejsu telefonicznego. W poniższym schemacie zestawienia połączenia omówiono krótko sytuacje mogące przy tym wystąpić.

Normalny proces wywołania rozpoczyna się od podniesienia przez abonenta słuchawki z widełek w celu zażądania obsługi. Moduł sterowania abonenckiego 91 wysyła wiadomość żądanie wywołania do stacji bazowej i odbiera informację łączenie wywołania. Ponadto sygnalizuje do modułu sterowania kanałem 92 próbę synchronizacji w kanale rozmownym przydzielonej w informacji łączenie wywołane. Do modułu sterowania kanałem 92 dociera sygnał synchronizacji w kanale rozmownym. Abonent odbiera ton wybierania z centrali. Zestawienie połączenia jest zakończone. Resztę czynności związanych z wywołaniem realizuje centrala.

Normalny przebieg łączenia nadchodzącej rozmowy wygląda następująco. Moduł sterowania abonenckiego 91 odbiera informację wywołanie ze stacji bazowej. Moduł sterowania abonenckiego 91 odpowiada sygnałem 'wywołanie przyjęte. Następnie odbiera sygnał łączenie wywołania i sygnalizuje, do modułu sterowania kanałem 92, próbę syn166 789 chronizacji w kanale rozmownym przydzielonym informacją łączenie wywołania. Do modułu sterowania kanałem 92 dociera sygnał synchronizacji w kanale rozmównym. Moduł sterowania abonenckiego 91 uruchamia generator zewu do wysłania sygnału zewu do pętli lokalnej. Abonent zdejmuje słuchawkę z widełek. Sygnał zewu zostaje wyłączony. Łączenie rozmowy jest zakończone.

Moduł sterowania abonenckiego 91 wykonuje operacje zestawiania połączenia i rozłączania na zasadzie automatu skończonego. Jeżeli rezerwacja kanału kończy się pomyślnie, to moduł ten przechodzi do stanu rozmowy i wykonuje bardzo ograniczony zestaw funkcji pomocniczych. Obciążenie procesora modułu sterowania abonenckiego 91 sprowadzone jest do minimum, aby dać maksimum dostępności do procesora funkcjom kompresji mowy algorytmu kodowania RELP, tłumienia echa i algorytmu przetwarzania modemowego.

Moduł sterowania abonenckiego 91 wprowadza rodzaj pracy przerwanie,jako wynik niepomyślnego zainicjowania wywołania lub niespodziewanego przerwania rozmowy. W rodzaju pracy przerwanie do słuchawki wysyłana jest informacja zwrotna. Moduł ten monitoruje interfejs aparatu abonenckiego w celu jego odłączenia (zastępcze odłożenie słuchawki), przy czym aparat abonencki przechodzi w stan oczekiwania. Żądania stacji bazowej odbierane przez radiowy kanał sterowania są pomijane, dopóki stwierdza się brak połączenia.

Moduł sterowania kanałem 92, jako sterownik kanału działa na poziomie łączenia w oprogramowaniu pasma podstawowego. Moduł ten ma trzy podstawowe stany: praca w radiowym kanale sterującym, justowanie i praca rozmowna .

Po włączeniu zasilania, moduł sterowania kanałem 92 wprowadza stan pracy radiowego kanału sterującego, w celu wyszukania i obsługi tego kanału. Praca w radiowym kanale obejmuje następujące czynności: kontrola braku modulacji amplitudy sygnału, monitorowanie stanu synchronizacji i zadania modemowego, wyrównywanie taktowania kanału radiowego, filtracja komunikatów odbiorczych, formatowanie komunikatów nadawczych kanału sterującego, monitorowanie bufora wejścia/wyjścia sygnałów PCM oraz przetwarzanie połączonej informacji. Po nawiązaniu rozmowy moduł sterowania kanałem 92 przechodzi do stanu justowania w celu dokładnego dostrojenia cząstkowego taktowania modemu.

Justowanie obejmuje następujące funkcje: interpretacja i odpowiadanie na impulsy justujące, tworzenie i formatowanie impulsów justujących nadawania, przesyłanie odpowiednich komunikatów do modułu sterowania abonenckiego 91, monitorowanie stanu modemu i monitorowanie bufora wejścia/wyjścia sygnałów PCM. Po wyjmowaniu moduł sterowania kanałem 92 rozpoczyna pracę rozmowną, obejmującą następujące funkcje: obsługa sygnalizacji słowa kodowego, wykrywanie opuszczeń, monitorowanie synchronizacji i stanu modemu oraz monitorowanie bufora wejścia/wyjścia sygnałów PCM.

Moduł sterowania kanałem 92 ma trzy podstawowe stany pracy: oczekiwania, justowania i rozmowy. Poniżej zamieszczono opis kolejnych zmian stanu przy pracy ze sterowaniem kanału.

Po wyzerowaniu modułu sterowania kanałem 92 przechodzi do stanu oczekiwania i pozostaje nieaktywny aż do otrzymania instrukcji przydzielenia kanału przez moduł sterowania abonenckiego 91. Moduł ten przekazuje do modułu sterowania kanałem 92 informację o częstotliwości, na której należy szukać radiowego kanału sterowania. Wtedy moduł sterowania kanałem 92 wydaje dla zadania przetwarzania modemowego 94 polecenie synchronizacji odbiornika do danej częstotliwości i poszukiwania braku modulacji amplitudy sygnału. Niepowodzenie przy wykrywaniu braku modulacji amplitudy sygnału w zadanym czasie powoduje, że moduł sterowania kanałem 92 żąda od modułu sterowania abonenckiego 91 innej częstotliwości do przeszukiwania. To powtarza się ciągle aż do pomyślnego zakończenia poszukiwania braku modulacji amplitudy sygnału. Po pomyślnym wykryciu braku modulacji amplitudy sygnału, moduł sterowania kanałem 92 zaczyna sprawdzać odbierane dane na zgodność ze słowem wyróżnionym. Wokół nominalnej pozycji słowa wyróżnionego analizowane jest małe okno, ze względu na możliwość wyuczenia procesu wykrywania braku modulacji amplitudy sygnału na czas kilku symboli. Kiedy już zlokalizo20

166 789 wanejest słowo wyróżnione i sprawdzona jest poprawność cyklicznej sumy kontrolnej, może być określony dokładny takt odbiorczy symbolu. Znaczniki ramki multiplesowania z podziałem czasu są wtedy dostrajane do dokładnych wartości i rozpoczyna się normalna obsługa radiowego kanału sterującego. Jeżeli słowo wyróżnione nie zostało zlokalizowane, to wykrycie braku modulacji amplitudy sygnału zostaje uznane za niepoprawne i moduł sterowania kanałem 92 żąda od modułu sterowania abonenckiego 91 nowego przydziału częstotliwości.

Podczas pracy radiowego kanału sterującego, moduł sterowania kanałem 92 filtruje odebrane komunikaty tego kanału. Większość komunikatów radiowych kanałów sterujących stacji bazowych stanowią wzory miejsc zerowych i są one odrzucane po odczytaniu informacji połączeniowej z bajtu połączenia. Komunikaty kanałów sterujących zawierające rzeczywistą informację są przesyłane dalej do przetwarzania w module sterowania abonenckiego 91. Jeżeli zerwała się synchronizacja, to radiowy kanał sterujący ponownie żąda nowej częstotliwości od modułu sterowania abonenckiego 91. Moduł odpowie sygnałem o poprawnej częstotliwości zgodnie z algorytmem poszukiwania częstotliwości radiowego kanału sterującego.

Kiedy moduł sterowania abonenckiego 91 inicjuje rozmowę, do modułu sterowania kanałem 92 przydzielony zostaje kanał rozmowny i przerwa czasowa. Moduł ten uaktywnia aparat abonencki zgodnie z jego przydziałem i rozpoczyna proces justowania. Podczas justowania stacja bazowa i aparat abonencki transmitują sygnał z binarnym kluczowaniem fazy, specjalnie przeznaczony do pomocy modemowi w znalezieniu cząstkowego czasu bitu. Stacja bazowa jednostki sterowania kanałem przekazuje wartości odstrojenia taktowania bitu z powrotem do aparatu abonenckiego. Moduł sterowania kanałem 92 wyznacza średnią po czasie z tych zwrotnych wartości odstrojeń. Kiedy moduł ten stwierdzi, że taktowanie cząstkowe mieści się w zadanej tolerancji, dostraja odpowiednio do tego taktowania nadawania aparatu abonenckiego. Długość okresu uśredniania po czasie jest określana dynamicznie, zależnie od wariancji próbek taktowania cząstkowego. Po dostrojeniu taktowania średnia jest zerowana i procedura się powtarza.

Kiedy stacja bazowa stwierdzi, że sygnał taktowania aparatu abonenckiego mieści się w zadanych tolerancjach taktowania, przerywa proces justowania i rozpoczyna się praca rozmowna. Długość procesu justowania jest wyznaczana dynamicznie, zależnie od powodzenia w zestrojeniu taktowania aparatu abonenckiego. W razie potrzeby podczas justowania monitorowana jest i doregulowywana moc oraz odbywa się taktowanie symboli całkowitych.

Jeżeli aparat abonencki nie jest w stanie znaleźć impulsów justujących stacji bazowej po pewnym okresie czasu lub proces justowania nie daje w wyniku należytego taktowania, to połączenie zostaje przerwane i moduł sterowania kanałem 92 wraca do operacji w radiowym kanale sterującym. Po pomyślnym zakończeniu justowania, moduł ten wprowadza pracę rozmówną na przydzielonym poziomie modulacji. Zadanie związane z operacjami rozmownymi obejmuje: sterowanie operacjami kodowania RELP i przetwarzania modemowego, nawiązywanie synchronizacji rozmownej i ciągłe monitorowanie słów kodu rozmownego, przesyłanych ze stacji bazowej. Zmiany sterowania pętli lokalnych, sygnalizowane za pośrednictwem słów kodowych, po pojawieniu się, przekazywane są do modułu sterowania abonenckiego 91. Zmiany przyrostowe mocy i cząstkowego taktowania są również określane na podstawie słów kodowych. Nadawane rozmowne słowa kodowane są formułowane przez moduł sterowania kanałem 92 na podstawie sterowania pętli lokalnych, realizowanego przez moduł sterowania abonenckiego 91, i jakości połączenia kanałowego sygnalizowanej przez modem. Podczas wykonywania przez moduł sterowania abonenckiego 91 sekwencji przerwania, połączenie modułu sterowania kanałem 92 wraca do radiowego kanału sterującego.

Jeżeli zerwana została synchronizacja rozmowna, to moduł sterowania kanałem 92 zapoczątkowuje operację odtwarzania po zaniku. Po dziesięciu sekundach od błędu, dla odtworzenia dobrego połączenia rozmownego, moduł ten przekazuje do modułu sterowania abonenckiego 91 informację o warunkach, inicjacji i przerwania połączenia. Powoduje to przejście modułu sterowania kanałem 92 do stanu oczekiwania.

166T89

Podczas operacji testowania kanału, impulsy rozmowne zastąpione są danymi testu kanału. Bezpośrednio po odebraniu impulsu, jest on analizowany ze względu na cztery błędy bitowe. Liczba błędów bitowych przekazywana jest do stacji bazowej poprzez zwrotne impulsy kanałowe.

Moduł przetwarzania sygnału 93 wykonuje wszystkie zadania związane z cyfrowym przetwarzaniem sygnałów w aparacie abonenckim. Różne funkcje cyfrowego przetwarzania sygnałów są wywoływane w miarę potrzeby, pod kontrolą modułu głównego 95.

Moduł przetwarzania sygnału 93 zawiera moduł realizacji algorytmu kodowania RELP, który jest wykonywany z szybkiej pamięci RAM. Moduł kodowania RELP dokonuje kompresji mowy oraz ekspansji i tłumienia echa. Moduł kodowania RELP przekształca 180-bajtowe bloki danych rozmównych PCM o szybkości 64Kb/s na 42 bajty skomprymowanych danych rozmównych i odwrotnie, stosując algorytm kodowania RELP. Moduł przetwarzania sygnału 93 zawiera również moduł sterowania przetwarzaniem sygnału, który określa, czy ma być wywołana generacja przebiegu tonowego czy przebiegu RELP. Jeżeli przebiegu RELP, to moduł sterowania przetwarzaniem sygnału określa, czy wywołać programy syntezy, czy analizy. Programy syntezy zwracają sumy kontroli błędów parzystości obrabiane następnie przez program przetwarzania programu. Jeżeli żądana jest generacja sygnału tonowego, to określa on, czy na wyjście ma być przekazywana cisza, czy sygnał.

Moduł przetwarzania sygnału 93 jest sterowany za pośrednictwem rozkazów z modułów sterowania abonenckiego 91 i sterowania kanałem 92. Te rozkazy wywołują i sterują pracą różnych funkcji wewnątrz modułu przetwarzania sygnału 93, kiedy ich żąda aparat abonencki. Programy związane z kodowaniem RELP i tłumieniem echa są, na przykład, wykonywane tylko wtedy, kiedy aparat abonencki jest uaktywniony do rozmowy. Tony wybierania nie są generowane, gdy w aparacie odwieszona jest słuchawka i przebieg RELP jest nieaktywny. Sygnały tonowe obejmują ciszę i sygnał. Z wyjątkiem stanu oczekiwania, program obsługi przerwania współpracujący z koderem-dekoderem PCM działa w sposób ciągły, jako proces podstawowy napełniania pierścieniowego bufora sygnału PCM. Funkcje sterujące i modemowe są wykonywane w przerwach między procesami analizy i syntezy.

Procedura domodulacyjna, realizowana w module przetwarzania modemowego 94, jest podzielona na dwie procedury: DEMODA i DEMODB, co pozwala na wykonywanie kodowania RELP na danych odbioru w buforze A, natychmiast po zakończeniu wykonywania procedury DEMODA. Po procedurze DEMODA wszystkie zmienne z pamięci wewnętrznej RAM muszą być zapamiętane w zewnętrznej pamięci RAM, a następnie przepisane do pamięci wewnętrznej przed wykonaniem procedury DEMODB. Potrzebne jest to z tego powodu, że proces kodowania RELP wykorzystuje wewnętrzną pamięć RAM.

Po odebraniu, przez procesor 12, przerwania sygnału zegara taktującego odbiorczego na linii 26c moduł przetwarzania modemowego 94 powoduje odczytanie czterech odebranych próbek danych odbioru i umieszcza je w buforze pierścieniowym, w celu przetworzenia ich zgodnie z procedurą demodulacyjną. Pozwala to na wykonywanie innych zadań równocześnie z odbieraniem próbek odbioru.

Moduł przetwarzania modemowego 94 odbiera sygnał przerwania zegara taktującego odbiorczego na linii 26c z układu filtru 16 co 62,5 μ sek, w ciągu trwania przerwy odbiorczej. Ten sygnał przerwania jest maskowany przez oprogramowanie procesora podczas oczekiwania lub przerwy nadawczej. Moduł ten odbiera sygnał przerwania na linii 26a z układu filtru 16, tylko podczas trwania przerwy nadawczej. Sygnał przerwania nakazuje procesorowi 12 kiedy należy wysłać nowy symbol nadawania do układu filtru 16. Moduł odczytuje cztery próbki z odbiorczego bufora symboli 35 w układzie filtru 16, podczas przerwania sygnału zegara taktującego na linii 26c. Na początku przerwy odbiorczej moduł ten przenosi do tego bufora stany liczników wejściowych i wyjściowych. Moduł przetwarzania modemowego 94 przesyła symbole nadawania do odbiorczego bufora symboli 35 w układzie filtru

16. Moduł ten także przekazuje do obwodu cząstkowego taktowania w odbiorczym module taktowania 39 w układzie filtru 16 dane, które są wykorzystywane do wyrównywania sygnału przerwania zegara taktującego na linii 26c do transmisji ze stacji bazowej. Moduł ten

166 789 również synchronizuje częstotliwość bezpośredniej syntezy cyfrowej z częstotliwością nadawania stacji bazowej.

Zgodnie z figurą 5, moduł przetwarzania modemowego 94 zawiera połączone ze sobą następujące moduły: moduł główny 101, moduł rozbiegowy 102, moduł wyszukiwania częstotliwości 103, moduł synchronizacji bitowej 104, moduł demodulacji mowy 105, moduł odbiorczy symboli 106 i moduł nadawczy 107.

Moduł główny 101 zawiera program zarządzający modułem przetwarzania modemowego 94. Odczytuje on słowo sterujące z pamięci RAM i wywołuje inne programy zależnie od słowa sterującego.

Moduł rozbiegowy 102 wylicza wektor 28-min zespolonych współczynników filtru. Uruchamiany jest w rodzaju pracy oczekiwania po włączeniu zasilania i co około trzy godziny. Nadajnik rozbiegowy zrealizowany w module przetwarzania modemowego 94 jest uaktywniany w zamkniętej pętli do wysyłania pewnej sekwencji symboli. Ta sekwencja przesyłana jest z powrotem do odbiornika rozbiegowego realizowanego przez ten moduł, w normalnym rodzaju pracy, w pracy z przyspieszonymi i opóźnionymi rodzajami taktowania oraz w kanałach sąsiednich, górnym i dolny.

Odbiornik rozbiegowy wykorzystuje próbki przebiegu wejściowego do tworzenia dodatnich oznaczonych symetrycznych macierzy A rzędu 28. A więc z próbek wejściowych tworzony jest wektor V 28 słów. Współczynniki wektora C są wyznaczone przez:

C = A -V

Współczynnik B wyliczany jest, zgodnie z algorytmem: B = A⁴ dla danego A.

Nadajnik rozbiegowy jest uaktywniany w pętli do nadawania pięciu podobnych par sekwencji. Każda para składa się z następujących dwu sekwencji:

Sekwencja symboli danych I: 9 symboli zerowych, i, 22 symbole zerowe.

Sekwencja symboli danych Q: 9 symboli zerowych, j, 22 symbole zerowe.

Symbol i może być dowolnym symbolem. Symbol j jest symbolem, który różni się od i o 90 stopni.

Zadaniami przetwarzania odbiorczego są:

Dostrajanie automatycznej regulacji wzmocnienia, tak żeby wartość szczytu sygnału w normalnych warunkach pracy wynosiła 50% do 70% maksymalnej. Wartość regulacji wzmocnienia wzrasta o 23 db dla rodzajów pracy 4-tego i 5-tego.

Odczyt i zapamiętywanie próbek wejściowych. W każdej sekwencji pierwsze 32 próbki są pomijane, a następne 64 próbki są zapamiętywane.

Zestawienie macierzy A(28, 28). W normalnym rodzaju pracy wykonywany jest proces:

A(I, J) = A(I, J) +Σ X(4N-I) · X(4N-J)

Sumowanie odbywa się dla wszystkich N spełniających warunki:

0< = 4N-I <64 oraz O < =4N-J <64

Dla sekwencji przyspieszonych i opóźnionych wykonywane są te same działania z tym wyjątkiem, że nie jest dodawany wyraz obliczony dla N = 8. Na sekwencjach nadawanych w sąsiednich kanałach, górnym i dolnym, wykonywane są następujące działania:

A(I, J) = A(I, J) + ΣX(2N-I) · X(2N-J)

Sumowanie wykonywane jest dla wszystkich N spełniających warunki:

0< = 2N-I <64 oraz O <=2N-J <64

Tworzony jest wektor V(1:28) z próbek pierwszej pary sekwencji.

Re{V(I)} = X(32-I), gdzie X są próbkami pierwszej sekwencji (I).

Im{V(I)} = X(32-I), gdzie X są próbkami drugiej sekwencji (Q)

Wektor współczynników C jest znajdowany przez rozwiązanie równania:

AxC-V=O

Moduł wyszukiwania częstotliwości 103, wykorzystywany podczas odbioru kanału sterującego, synchronizuje częstotliwości odbioru aparatu abonenckiego z częstotliwością nadawczej stacji bazowej. Odbywa się to przez dostrajanie wyjściowej fali nośnej bezpośredniej syntezy cyfrowej aż do momentu zrównania się mocy obu wstęg bocznych. Następnie dostrajane są częstotliwości nadawcze bezpośredniej syntezy cyfrowej, zgodnie z obli166 789 czonym odchyleniem częstotliwości. Jeżeli procedura nie doprowadzi do synchronizacji częstotliwości, to do słowa stanu wprowadzony jest odpowiedni kod błędu.

Moduł synchronizacji bitowej 104 działa podczas odbioru w radiowym kanale sterującym i po zakończeniu wyszukiwania częstotliwości. W 44 pierwszych symbolach, w transmisji w kanale sterującym, ze stacji bazowej przekazuje się pewien ich wzór, wykorzystywany przez ten moduł do obliczania odchylenia sygnału zegara taktującego odbiorczego od poprawnego taktu próbkowania. Wartość tego odchylenia wykorzystywana jest do dostrajania taktowania tego sygnału zegara.

Moduł demodulacji mowy 105 jest uruchamiany w celu demodulacji przerwy rozmównej. Rezyduje w wolnej pamięci EPROM, z jego funkcje podzielone są między dwie procedury DEMODA i DEMODB.

Funkcje procedury DEMODA obejmują inicjalizację parametrów dla modułu odbioru symboli 106, wywoływanie modułu odbioru symboli 106 w celu przetwarzania odebranych symboli znajdujących się w buforze, i zapamiętywanie zmiennych w zewnętrznej pamięci RAM przed wyjściem z procedury.

Funkcje procedury DEMODB obejmują ładowanie zmiennych z zewnętrznej pamięci RAM do wewnętrznej pamięci RAM, wywoływanie modułu odbiorczego symboli 106 w celu przetwarzania odebranych symboli znajdujących się w buforze B, i określenie jakości połączenia i innych informacji po odebraniu wszystkich symboli w przerwie.

Zawartość modułu odbiorczego symboli 106 jest przepisywana do pamięci RAM, kiedy moduł sterowania kanałem 92 przechodzi do rozmównego rodzaju pracy. Jest on wywoływany przez procedury DEMODA lub DEMODB w celu wykonania następujących czynności: 1) odczytu symboli danych I i Q z bufora pierścieniowego, 2) filtracji symboli danych I i Q, 3) wyznaczania nadawanych symboli i umieszczania ich w buforze, 4) realizacji pętli fazowej w celu zsynchronizowania radiowego kanału sterującego z sygnałem wejściowym, 5) realizacji algorytmu śledzenia bitowego, 6) obliczeń do automatycznej regulacji wzmocnienia i 7) gromadzenia danych do oceny jakości połączenia.

Moduł nadawczy 107 zawiera program obsługi przerwania sygnału zegara taktującego nadawczego, otrzymywanego na linii 26c z układu filtru 16, pojawiającego się raz na dwa symbole podczas przerwy nadawczej. Funkcje modułu nadawczego 107 obejmują: 1) usunięcie nadawanego symbolu z bufora kodowania RELP, 2) wykonanie jego odwrotnego kodowania w kodzie Graya, 3) dodanie go do uprzednio nadanej · fazy (ze względu na transmisję z różnicowym kluczowaniem fazy) i 4) wysłanie go do bufora nadawania w układzie filtru 16.

Sprzężenie modułu przetwarzania modemowego 94 z zadaniami pasma podstawowego odbywa się za pośrednictwem słów sterujących i stanu oraz buforów danych w wydzielonej pamięci. Procedury wymagające szybkiego wykonania są przepisywane w miarę potrzeby do pamięci sekwencyjnej. Procedury te obejmują programy obsługi przerwań, demodulację symboli, wyszukiwanie radiowego kanału sterującego i demodulację z binarnym kluczowaniem fazy.

Program główny modułu przetwarzania modemowego 94 nie czeka na początek przerwy w odbiorze z odczytem i dekodowaniem słowa sterującego, lecz wykonuje to bezpośrednio po wywołaniu go.

Procesor TMS320C25, wykorzystywany w aparacie według wynalazku, podczas wykonywania instrukcji oczekiwanie przechodzi do stanu pracy ze zmniejszoną mocą. W celu zaoszczędzenia mocy, oprogramowanie tego procesora realizuje stan pracy oczekiwania przez większość czasu, kiedy nie odbywają się rozmowy telefoniczne. Również po kasowaniu program główny, po zsynchronizowaniu z radiowym kanałem sterującym, przechodzi do rodzaju pracy oczekiwania, do momentu kiedy z góry określone przerwanie spowoduje wykonanie odpowiadającego mu programu obsługi. Przy pracy ze zmniejszoną mocą procesor TMS320C25 przechodzi do stanu spoczynkowego i zużywa tylko część mocy potrzebnej do jego normalnej pracy. Przy pracy ze zmniejszoną mocą podtrzymywane są wszystkie informacje zawarte w procesorze, w celu umożliwienia kontynuacji działania podczas zakończenia pracy ze zmniejszoną mocą. Po otrzymaniu przerwania procesor 12 przerywa

166 789 tymczasowo pracę ze zmniejszoną mocą i podejmuje normalną poacę na co najmniej czas jednego głównego cyklu. Na końcu głównego cyklu sprawdzane są wymagania pracy ze zmniejszoną mocą w celu stwierdzenia, czy aparat nboeoeckS ma przejść do pracy ze zmniejszoną mocą, czy nie.

Zegar przerwy bazuje na taktowaniu przerwy generowanym układowo. Przy wyzwoleniu przerwania przez znacznik przerwy program zwiększa przerwę o jeden tyki. Każdy cykl zegarowy wynosi 11,25 ms.

Funkcje odbiorcze i nadawcze asynchronicznego odbiornika-nadajnika nie są sterowane przerwaniami, lecz za pomocą oprogramowania pomocniczego, sterującego obciążeniem procesora i zαaobiogαjązogk powstaniu warunków do pominięcia przerwania. Kody przetwarzania są zgodne z protokółem włązzonio/wyłączenio nadajnika i pozy odbiorze sterują one bezpośrednio i bezzwłocznie odpowiednim włączaniem i wyłączaniem asynchronicznego odZiornikα-eαdαjnikα. Prędkość procesów nadawania i odbioru można wybierać za pomocą zewnętrznego przełącznika. Typowa prędkość odbioru danych wynosi 9600 kodów. Do sterowania transmisją układu asynchronicznego odbiornika-nadajnika wykorzystywanyjest bufor pierścieniowy. Oprogramowanie pomocnicze periodycznie sprawdza stan kolejki i uruchamia transmisję, jeśli nie jest zerowa. Wykonuje to każdorazowo przy pojedynczym wysyłaniu bajtów do asynchronicznego kdbikonikα-endąjeika, aż do opróżnienia kolejki.

Stan widełek jest próbkowany przez program wewnętrznego taktu procesora TMS320C25. Dla symulowania sygnalizacji stnłeaoądkwoj stosowany jest okres próbkowania wynoszący około 1,5 ms. Przerwanie to jest wyrównane z taktem ramki na początku każdej ramki, dlatego dla uniknięcia niodkminoów i nadmiarów w buforze przełącznika widełek, jego częstotliwość jest zgodna z częstotliwością stacji bazowej. Przy każdym przorwneiu, do 60-bitowego bufora próbek przełącznika widełkowego, wprowadzany jest bit reprezentujący sygnał detekcji przełącznika widełek z abonenckiego obwodu interfejsu liniowego. Bufor próbek przełącznika widełkowego jest przeglądany przez moduł sterowania abonenckiego 91, przy normalnej aonzy, co 45 ms. Na to przerwanie program zezwala przez cały czas.

Χ6

166 789

X

166 789

FIG. 4

FIG. 5

166 789

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Aparat abonencki bezprzewodowego cyfrowego systemu łączności zawierający procesor, który jest dołączony do generatora procesorowego oraz, poprzez układ sprzęgający obwód abonenta/koder-dekoder i interfejs telefoniczny, do standardowego aparatu telefonicznego, układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, który jest dołączony do procesora, przetwornika analogowo-cyfrowego, radiowego układu nadawczo-odbiorczego oraz, poprzez obwód zewowy, do interfejsu telefonicznego, magistralę procesorową, która jest dołączona do procesora, układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową, pamięci szybkiej, pamięci wolnej i do dekodera adresowego, przy czym dekoder adresowy jest dołączony do pamięci szybkiej zaś do radiowego układu nadawczo-odbiorczego jest dołączony przetwornik analogowo-cyfrowy oraz przetwornik cyfrowo-analogowy, znamienny tym, że zawiera układ cyfrowej częstotliwości pośredniej (17), który jest dołączony do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową (16), przetwornika cyfrowo-analogowego (18), radiowego układu nadawczo-odbiorczego (20) oraz do magistrali procesorowej (25).
2. 2. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że układ cyfrowej częstotliwości pośredniej (17) zawiera rejestry strojenia (65), rejestry sterowania (64) i moduł dekodera (61) dołączone do magistrali procesorowej (25), przy czym rejestry strojenia (65) są dołączone, poprzez akumulator fazy (66) i generator bezpośredniej syntezy cyfrowej (67), do modulatora(68), zaś rejestry sterowania (64), moduł dekodera (61) oraz rejestry strojenia (65) są dołączone także do drugiej magistrali wewnętrznej (76) układu cyfrowej częstotliwości pośredniej (17), moduł interfejsu (62) dołączony do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową (16), a, poprzez interpolator (63), do modulatora (68), generator zegarowy (60) dołączony do radiowego układu nadawczo-odbiorczego (20), do interpolatora (63), układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową (16) i do przetwornika cyfrowo-analogowego (18), przy czym modulator (68) jest dołączony, poprzez układ redukcji szumów (69), do przetwornika cyfrowo-analogowego (18), zaś moduł dekodera (61) jest dołączony także do układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową (16).
3. 3. Aparat według zastrz. 2, znamienny tym, że generator bezpośredniej syntezy cyfrowej (67) zawiera dwie pamięci stale, stanowiące tablice przeglądowe do wytwarzania przebiegów sinus i cosinus zgrubnych i dokładnych.
4. 4. Aparat abonencki bezprzewodowego cyfrowego systemu łączności według zastrz. 1, znamienny tym, że układ filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową (16) zawiera filtr nadawczy (42), nadawczy moduł taktowania (40), rejestry sterowania i stanu (36), odbiorczy moduł taktowania (39), odbiorczy bufor symboli (35), dekoder adresu wewnętrznego (34) i dekoder adresu zewnętrznego (37) dołączone do magistrali procesorowej (25), pierwszą, wewnętrzną magistralę (48) układu filtru ze skończoną odpowiedzią impulsową (16) dołączoną do nadawczego modułu taktowania (40), rejestrów sterowania i stanu (36), odbiorczego buforu symboli (35), odbiorczego modułu taktowania (39), dekodera adresu wewnętrznego (34) oraz do modułu sterowania zewowego (45) i sygnalizatora (38), oraz układ buforowy (33) podłączenia abonentów dołączony do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej (17), przy czym odbiorczy moduł taktowania (39) jest dołączony także do odbiorczego buforu symboli (35), nadawczego modułu taktowania (40), modułu taktowania kodera-dekodera (44), przetwornika analogowo-cyfrowego (19) i do procesora (12), a nadawczy moduł taktowania (40) jest dołączony także do radiowego układu nadawczo-odbiorczego (20), procesora (12) i do filtru nadawczego (42), zaś układ buforowy (33) podłączenia abonentów jest dołączony także do modułu taktowania kodera-dekodera (44),

   166 789 filtru nadawczego (42) i do sygnalizatora (38), natomiast moduł taktowania kodera-dekodera (44) jest dołączony także do układu sprzęgającego obwód abonenta/kodera-dekodera (11), do którego to układu i do obwodu zewowego (21), jest także dołączony moduł sterowania zewowego (45), wreszcie odbiorczy bufor symboli (35) jest dołączony także do przetwornika analogowo-cyfrowego (19), sygnalizator (38) jest dołączony także do wejść kasujących modułów aparatu, filtr nadawczy (42) jest dołączony także do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej (17), zaś dekoder adresu zewnętrznego (37) jest dołączony także, poprzez magistralę procesorową (25), do układu cyfrowej częstotliwości pośredniej (17), uniwersalnego asynchronicznego odbiomika-nadajnika procesora (12) i do pamięci wolnej (14).
5. 5. Aparat aboneacki bezprzewodowego wirowego systemy łączuości według zastre. 1, znamienny tym, że radiowy układ nadawczo-odbiorczy (20) zawiera generator lokalny o stałej częstotliwości.