[實用新型]基于MSK調制方式的數字信號遠距離傳輸模塊

無效

• 申請號: 200820220369.3
• 申請日: 2008-12-02
• 公開（公告）號: CN201312332Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 趙殿濱;韓紅彬;田雅華;隋德磊
• 申請（專利權）人: 中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L1/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 李洪福

技術領域

本實用新型涉及一種在遠距離工控領域不同設備之間RS232或RS485方式的數字信號傳輸模塊，特別涉及要求在不同設備之間具有多種波特率、遠距離、較強抗干擾能力的基于MSK調制方式的數字信號遠距離傳輸模塊。

背景技術

在數字通信領域，RS232、RS485總線被廣泛應用。但由于電纜具有阻容特性和外界干擾，數字信號在較長距離傳輸后發生畸變和衰減無法識別，一般RS232總線只能傳輸幾十米；RS485總線也只能傳一千米左右，而且要求數據傳輸速度較低(一般600波特率)。為了實現遠距離通訊一般要用調制解調器將數字信號轉換成模擬信號通過公共電話網或專用網絡傳輸，調制解調器的調制方式主要有頻移鍵控(FSK)、相對相移鍵控(DPSK)等，其中最小頻移鍵控(MSK)調制方式是FSK方式中較好的一種。MSK調制方式是連續相位頻率鍵控(CP-FSK)方式的特殊情況，其調制系數為0.5。MSK信號在碼元轉換瞬間沒有相位突變，因而信號頻譜在頻帶之外的滾降會加快，占用頻帶比PSK信號窄，但卻具有與PSK相同的性能，非常適合在有線通信中使用。

但是對于一些遠距離工控領域設備之間，只為少量數據遠距離傳輸就增加一對專用的調制解調器和公共電話網或專用網絡傳輸，大大增加了成本和通信聯絡控制的復雜性，所以一種采用MSK調制方式的數字信號遠距離傳輸模塊被研制是十分必要的。

發明內容

本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種簡單的、可以把數字信號通過MSK調制方式調制成正弦模擬信號進行遠距離傳輸的傳輸模塊。本實用新型采用的技術手段如下：

一種基于MSK調制方式的數字信號遠距離傳輸模塊，其特征在于包括處理電路、MSK調制解調電路，及RS232或RS458通信電路；所述處理電路將RS232或RS458通信電路傳送過來的RS232或RS458通信信號轉化成2400波特率數字信號，再傳送到MSK調制解調電路中進行正弦波模擬信號的調制后傳送到外部通信網絡；或者所述處理電路將MSK調制解調電路傳回的2400波特率數字信號處理后，傳送到RS232或RS458通信電路中進行RS232或RS458通信信號的轉化，再將其傳送到RS232或RS458通信總線上去。

處理電路中的主微處理器采用芯片W77E58，通信波特率通過四位撥碼開關來設定，外圍還連接有看門狗芯片IMP813L。

所述MSK調制解調電路采用芯片MSM6882-5，并且模擬接口采用變壓器隔離，所述RS232或RS458通信電路中的RS232接口采用MAX232芯片，RS458接口采用MAX485芯片，另外通過跳線選擇是RS232或RS458通信接口。

由于采用了上述技術方案，本實用新型提供的基于MSK調制方式的數字信號遠距離傳輸模塊與現有技術相比較，本實用新型的優點在于：

(1)接口簡單，直接將RS232或RS485數字信號轉換成MSK方式的模擬信號傳輸或將MSK方式的模擬信號轉換成RS232或RS485數字信號傳輸。無需各種聯絡信號控制。

(2)不同設備之間可實現不同波特率的RS232或RS458通信。

(3)傳輸距離長，一對模塊可進行30公里以內數據傳輸。

(4)在長距離有線通信時可用較高波特率通信。

該傳輸模塊具有抗干擾能力強，模擬接口用變壓器隔離，避免不同電路的影響。調制解調接收電路內置帶通濾波器可濾去線上諧波干擾。由于其結構簡單、便于生產，適于在遠距離數字通信領域廣泛推廣。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是處理電路的電路原理圖；

圖3是RS232通信電路的電路原理圖；

圖4是RS458通信電路的電路原理圖；

圖5是MSK調制解調電路的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所提供的基于MSK調制方式的數字信號遠距離傳輸模塊，包括處理電路、MSK調制解調電路，及RS232或RS458通信電路；處理電路負責RS232或RS458通信電路和MSK調制解調電路之間的數據處理轉化處理，并且可根據不同設備要求的波特率設置自己的波特率，RS232或RS458通信電路負責外部設備與處理電路之間的通信；MSK調制解調電路負責其他模塊與本模塊處理電路之間的數模轉化通信。這樣該數字信號遠距離傳輸模塊可做一個專用的調制解調器實現RS232或RS458數字信號和MSK調制方式模擬信號的自動轉換。