專利名稱：基于msk調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在遠(yuǎn)距離工控領(lǐng)域不同設(shè)備之間RS232或RS485方式 的數(shù)字信號(hào)傳輸模塊，特別涉及要求在不同設(shè)備之間具有多種波特率、遠(yuǎn)距離、 較強(qiáng)抗干擾能力的基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊。
背景技術(shù)：
在數(shù)字通信領(lǐng)域，RS232、 RS485總線被廣泛應(yīng)用。但由于電纜具有阻容特 性和外界干擾，數(shù)字信號(hào)在較長(zhǎng)距離傳輸后發(fā)生畸變和衰減無(wú)法識(shí)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(shù)據(jù)傳 輸速度較低(一般600波特率)。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊一般要用調(diào)制解調(diào)器將數(shù) 字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)通過(guò)公共電話網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)傳輸，調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制方 式主要有頻移鍵控(FSK)、相對(duì)相移鍵控(DPSK)等，其中最小頻移鍵控(MSK) 調(diào)制方式是FSK方式中較好的一種。MSK調(diào)制方式是連續(xù)相位頻率鍵控(CP—FSK) 方式的特殊情況，其調(diào)制系數(shù)為0.5。 MSK信號(hào)在碼元轉(zhuǎn)換瞬間沒(méi)有相位突變， 因而信號(hào)頻譜在頻帶之外的滾降會(huì)加快，占用頻帶比PSK信號(hào)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(duì)于一些遠(yuǎn)距離工控領(lǐng)域設(shè)備之間，只為少量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸就增加 一對(duì)專用的調(diào)制解調(diào)器和公共電話網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)傳輸，大大增加了成本和通信 聯(lián)絡(luò)控制的復(fù)雜性，所以一種采用MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊被 研制是十分必要的。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題的提出，而研制一種簡(jiǎn)單的、可以把數(shù)字信號(hào)通 過(guò)MSK調(diào)制方式調(diào)制成正弦模擬信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膫鬏斈K。本實(shí)用新型 采用的技術(shù)手段如下
一種基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊，其特征在于包括處理 電路、MSK調(diào)制解調(diào)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(guò)來(lái)的RS232或RS458通信信號(hào)轉(zhuǎn)化成2400波特率數(shù)字 信號(hào)，再傳送到MSK調(diào)制解調(diào)電路中進(jìn)行正弦波模擬信號(hào)的調(diào)制后傳送到外部通信網(wǎng)絡(luò)；或者所述處理電路將MSK調(diào)制解調(diào)電路傳回的2400波特率數(shù)字信號(hào) 處理后，傳送到RS232或RS458通信電路中進(jìn)行RS232或RS458通信信號(hào)的轉(zhuǎn) 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(guò)四位撥碼開(kāi)關(guān) 來(lái)設(shè)定，外圍還連接有看門狗芯片頂P813L。
所述MSK調(diào)制解調(diào)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(guò)跳線選擇是RS232或RS458通信接口 。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信 號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 接口簡(jiǎn)單，直接將RS232或RS485數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成MSK方式的模擬信 號(hào)傳輸或?qū)SK方式的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232或RS485數(shù)字信號(hào)傳輸。無(wú)需各 種聯(lián)絡(luò)信號(hào)控制。
(2) 不同設(shè)備之間可實(shí)現(xiàn)不同波特率的RS232或RS458通信。
(3) 傳輸距離長(zhǎng)， 一對(duì)模塊可進(jìn)行30公里以內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸。
(4) 在長(zhǎng)距離有線通信時(shí)可用較高波特率通信。
該傳輸模塊具有抗干擾能力強(qiáng)，模擬接口用變壓器隔離，避免不同電路的 影響。調(diào)制解調(diào)接收電路內(nèi)置帶通濾波器可濾去線上諧波干擾。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、便于生產(chǎn)，適于在遠(yuǎn)距離數(shù)字通信領(lǐng)域廣泛推廣。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是處理電路的電路原理圖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(diào)制解調(diào)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳 輸模塊，包括處理電路、MSK調(diào)制解調(diào)電路，及RS232或RS458通信電路；處理 電路負(fù)責(zé)RS232或RS458通信電路和MSK調(diào)制解調(diào)電路之間的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化處 理，并且可根據(jù)不同設(shè)備要求的波特率設(shè)置自己的波特率，RS232或RS458通信 電路負(fù)責(zé)外部設(shè)備與處理電路之間的通信；MSK調(diào)制解調(diào)電路負(fù)責(zé)其他模塊與本模塊處理電路之間的數(shù)模轉(zhuǎn)化通信。這樣該數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊可做一個(gè)
專用的調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)RS232或RS458數(shù)字信號(hào)和MSK調(diào)制方式模擬信號(hào)的自 動(dòng)轉(zhuǎn)換。
如圖2所示，處理電路采用WINB0ND公司的W77E58做核微處理器。W77E58 是8051兼容的8位微處理器，工作時(shí)鐘頻率達(dá)40腿z， 32KB的Flash存儲(chǔ)器， 1KB的SRAM, 二個(gè)串行通信接口(SCI)。處理電路部分功能是將特定波特率的 RS232或RS458通信電路信號(hào)和MSK調(diào)制方式的調(diào)制解調(diào)電路要求的2400波特 率的信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。核微處理器與外部設(shè)備的通信波特率可通過(guò)四位撥碼 開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定，可設(shè)定300-9600之間16檔波特率。二個(gè)顯示燈顯示運(yùn)行和通信 狀態(tài)。IMP813L芯片為看門狗芯片負(fù)責(zé)避免微處理器死機(jī)。
如圖3、4所示，可通過(guò)跳線選擇是通過(guò)RS232或RS458與外部設(shè)備通信。RS232 選擇MAX232芯片，RS458選擇MAX485芯片。本部分電路負(fù)責(zé)外部設(shè)備與核微處 理器通訊電平轉(zhuǎn)換。
如圖5示，MSK調(diào)制方式的調(diào)制解調(diào)選用OKI公司的調(diào)制解調(diào)芯片 MSM6882-5，調(diào)制解調(diào)芯片MSM6882-5負(fù)責(zé)2400波特率數(shù)字信號(hào)和MSK調(diào)制方 式正弦波模擬信號(hào)的調(diào)制解調(diào)轉(zhuǎn)換。接口用變壓器隔離，提高抗干擾能力。本 部分電路負(fù)責(zé)其他模塊與本模塊核微處理器之間的模擬與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范 圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵 蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊，其特征在于包括處理電路、MSK調(diào)制解調(diào)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(guò)來(lái)的RS232或RS458通信信號(hào)轉(zhuǎn)化成2400波特率數(shù)字信號(hào)，再傳送到MSK調(diào)制解調(diào)電路中進(jìn)行正弦波模擬信號(hào)的調(diào)制后傳送到外部通信網(wǎng)絡(luò)；或者所述處理電路將MSK調(diào)制解調(diào)電路傳回的2400波特率數(shù)字信號(hào)處理后，傳送到RS232或RS458通信電路中進(jìn)行RS232或RS458通信信號(hào)的轉(zhuǎn)化，再將其傳送到RS232或RS458通信總線上去。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊， 其特征在于處理電路中的主微處理器采用芯片W77E58，通信波特率通過(guò)四位撥 碼開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定，外圍還連接有看門狗芯片IMP813L。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊， 其特征在于所述MSK調(diào)制解調(diào)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(guò)跳線選擇是RS232或RS458通信接口 。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于MSK調(diào)制方式的數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸模塊，其特征在于包括處理電路、MSK調(diào)制解調(diào)電路，及RS232或RS458通信電路；處理電路將RS232或RS458通信電路傳送過(guò)來(lái)的RS232或RS458通信信號(hào)轉(zhuǎn)化成2400波特率數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)MSK調(diào)制解調(diào)電路進(jìn)行正弦波模擬信號(hào)的調(diào)制后傳送到外部通信網(wǎng)絡(luò)；或者處理電路將MSK調(diào)制解調(diào)電路傳回的2400波特率數(shù)字信號(hào)處理后，傳送到RS232或RS458通信電路中進(jìn)行RS232或RS458通信信號(hào)的轉(zhuǎn)化，再將其傳送到RS232或RS458通信總線上去。該傳輸模塊具有傳輸遠(yuǎn)距離、較強(qiáng)抗干擾能力等特點(diǎn)適于在遠(yuǎn)距離數(shù)字通信領(lǐng)域廣泛推廣。
文檔編號(hào)H04L27/00GK201312332SQ200820220369
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者田雅華, 趙殿濱, 隋德磊, 韓紅彬 申請(qǐng)人:中國(guó)北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心