KR930003282B1 - Transmitter system of data signal - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 본 발명에 의한 데이타 신호 전송시스팀의 구성도.1 is a block diagram of a data signal transmission system according to the present invention.
제 2 도는 본 발명의 전송로 신호 주파수 스펙트럼을 나타낸 파형도.2 is a waveform diagram showing a transmission signal frequency spectrum of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1,6,7,15 : 신호 변환기 2,13 : 저역통과 여파기1,6,7,15: Signal converter 2,13: Lowpass filter
3,11 : 회선 결합기 4,10 : 대역통과 여파기3,11: line coupler 4,10: bandpass filter
5 : 복조기 8,14 : 파형 정형기5: demodulator 8,14: waveform shaper
9 : 변조기 12 : 반송파 발진기9 modulator 12 carrier oscillator
fb : 기본대역 신호주파수 fc : 반송파 주파수fb: baseband signal frequency fc: carrier frequency
본 발명은 2선식 전송로의 양방향으로 동시에 데이타 신호를 전송하는 전이중 데이타 신호 전송 시스팀에 관한 것으로 특히, 데이타 신호변조 전송 방법과 기본대역 신호 전송 방식을 병용하여 2선식 데이타 통신의 전송효율을 높인 데이타 신호 전송시스팀에 관한 것이다.The present invention relates to a full-duplex data signal transmission system that simultaneously transmits data signals in both directions of a two-wire transmission path. In particular, the present invention relates to a data signal modulation transmission method and a baseband signal transmission method that improve data transmission efficiency of two-wire data communication. A signal transmission system.
멀리 떨어진 컴퓨터 단말기, 원격검침장치, 원격조정장치 등의 데이타 통신장치간에 데이타 신호를 수수하기 위하여 원격지간에 동축케이블, 페아 케이블 등의 금속 전선이나 광파이버, 공중선(무선)등의 전송매체를 이용하여 데이타 통신신호를 전송할 경우 매체가 갖는 전송로 특성으로 인한 영향을 줄이기 위해 데이타 통신 신호를 변조등의 적당한 방법으로 변환하여 전송하게 된다.In order to receive data signals between data communication devices such as computer terminals, remote meter reading devices, and remote control devices, data are transmitted between remote locations by using metal wires such as coaxial cables and pair cables, transmission media such as optical fibers, and aerial (wireless) devices. When transmitting a communication signal, the data communication signal is converted into an appropriate method such as modulation and transmitted to reduce the influence of the transmission path characteristics of the medium.
종래의 2선식 데이타 신호전송방법은 양방향에서 동시에 데이타 신호를 송수신하기 위해 양방향에서 사용하는 반송파 주파수를 달리하여 전송하는 주파수 분말 다중 전송방법과 양방향에서 전송하는 시간을 짧은 시간 교대로 전송하는 시분할 다중 전송방법이 있으나 상기 시분할 다중전송 방법은 완전한 동시 전송방법이 아니다.In the conventional two-wire data signal transmission method, a frequency powder multiplex transmission method for transmitting and receiving data signals simultaneously in both directions and a carrier frequency used in both directions and a time division multiplex transmission for transmitting time transmission in both directions alternately There is a method, but the time division multiplexing method is not a full simultaneous transmission method.
또한, 상기 종래의 주파수 분할 다중 전송방법은 전송매체의 가용주파수 대역을 분할하여 각각 분할된 주파수 대역내 중심주파수를 반송파주파수로 하여 각각 2개의 반송파에 각각의 데이타 신호를 진폭변조, 주파수변조, 위상변조등의 변조방법으로 변조하여 전송하고 수신측에서는 이를 수신하여 변조한 방법과 동일한 방법으로 검파 복조하여 원래의 데이타 신호를 재생하는 방법으로 양쪽 모두의 데이타 전송장비에 신호 변조, 복조 장치를 구비해야 하고 양방향 신호 모두가 반송파에 변조되어 전송되므로 사용주파수 대역이 넓어져 전송로 주파수 대역을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional frequency division multiplexing method divides an available frequency band of a transmission medium and uses amplitude centers, frequency modulations, and phases of data signals on two carriers, respectively, using the center frequencies within the divided frequency bands as carrier frequencies. Modulation methods such as modulation and transmission, and the receiving side detects and demodulates the same data as the method of receiving and modulating and reproduces the original data signal. Both data transmission equipments should be equipped with signal modulation and demodulation devices. Since both bidirectional signals are modulated and transmitted on a carrier wave, there is a problem in that the use frequency band is widened and the transmission frequency band cannot be efficiently used.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 전이중 데이타 신호 전송장치에 있어서, 데이타 신호 변조 전송 방식과 기본 대역 신호 전송 방식을 병용하여 2선식 데이타 통신의 전송효율을 높이고 간단한 회로구성을 갖는 데이타 신호 전송시스팀을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a full-duplex data signal transmission apparatus, which uses a data signal modulation transmission method and a baseband signal transmission method to increase the transmission efficiency of two-wire data communication and to provide a data signal transmission system having a simple circuit configuration. The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 2선식 전송로의 양방향으로 동시에 데이타를 송수신할 수 있는 데이타 신호 전송 시스팀에 있어서, 2선식 전송로의 한쪽 방향에서의 전송시에는 기본대역 신호 전송 방식으로 데이타를 전송하고 수신시에는 기본대역 신호 주파수 대역과 주파수 스펙트럼이 간섭하지 않도록 충분히 이격된 주파수의 반송파로 변조된 변조파를 수신하기위한 기본대역 신호 전송 및 변조파 수신부와, 다른쪽 방향에서의 전송시에는 기본대역 신호 주파수 대역과 주파수 스펙트럼이 간섭하지 않도록 충분히 이격된 주파수의 반송파로 변조된 변조파를 전송하고 수신시에는 기본대역 신호를 수신하기위한 변조파 송신 및 기본대역 신호 수신부를 구비하고 있으며, 상기 기본대역 신호 전송 및 변조파 수신부는, 송신 데이타 신호를 상기 전송 시스팀에서 제어가능한 신호로 변환하기위한 제 1 신호 변환 수단과, 상기 제 1 신호 변환 수단에 연결되어 기본대역 신호를 통과시키는 제 1 저역 통과 여파수단과, 상기 제 1 저역 통과 여파 수단과 전송로에 연결되어 전송로에 신호를 송신하고, 전송로로 부터 신호를 수신하는 제 1 회전 결합 수단과, 상기 제 1 회전 결합 수단에 연결되어 상기 제 1 회전 결합 수단으로 부터 수신된 변조파 신호를 통과시키는 제 1 대역 통과 여파 수단과, 상기 대역 통과 여파 수단에 연결되어 수신된 변조파 신호를 원래의 데이타 신호로 복조 하기위한 복조 수단 및, 상기 복조 수단으로 부터의 복조된 신호를 데이타 단말장치에서 인지할 수 있는 수신 데이타로 변환하는 제 2 신호 변환 수단을 포함하고, 변조파 송신 및 기본대역 신호 수신부는, 송신 데이타 신호를 상기 전송 시스팀에서 제어가능한 신호로 변환하기위한 제 3 신호 변환 수단과, 상기 제 3 신호 변환 수단에 연결된 제 1 파형 정형수단과, 상기 제 1 파형 정형수단에 연결되어, 기본대역 신호 주파수 대역과 주파수 스펙트럼이 간섭하지 않도록 충분히 이격된 주파수의 반송파 발진수단에 의해 발생된 반송파로 송신 데이타 신호를 변조하기위한 변조수단과, 상기 변조수단에 연결되어 상기 변조된 신호의 필요대역만을 통과 시키기위한 제 2 대역통과 여파수단과, 상기 제 2 대역통과 여파수단에 연결되어 전송로에 신호를 송신하고, 전송로로 부터 신호를 수신하는 제 2 회선 결합수단과, 상기 제 2 회선 결합수단에 연결되어 상기 제 2 회전 결합수단으로 부터 수시된 기본대역 신호를 통과시키는 제 2 저역 통과 여파수단과, 상기 제 2 저역 통과 여파 수단에 연결된 제 2 파형 정형 수단 및, 상기 제 2 파형 정형 수단에 연결되어 데이타 단말장치에서 인지할 수 있는 수신 데이타로 변환하는 제 4 신호 변환 수단을 포함하고 있는것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a data signal transmission system capable of simultaneously transmitting and receiving data in both directions of a two-wire transmission path, wherein the data is transmitted in a baseband signal transmission method in transmission in one direction of the two-wire transmission path. A baseband signal transmission and modulation wave receiver for receiving a modulated wave modulated with a carrier wave at a frequency sufficiently separated from the baseband signal frequency band and the frequency spectrum during transmission and reception; The baseband signal includes a modulated wave transmission and a baseband signal receiver for transmitting a modulated wave to a carrier wave of a frequency sufficiently separated from the baseband signal frequency band and the frequency spectrum so as not to interfere, and for receiving the baseband signal. The baseband signal transmitting and modulating wave receiving unit receives a transmission data signal. First signal converting means for converting into a controllable signal in a transmission system, first low pass filtering means connected to said first signal converting means for passing a baseband signal, said first low pass filtering means and a transmission path A first rotation coupling means for transmitting a signal to a transmission path and receiving a signal from the transmission path, and a modulated wave signal received from the first rotation coupling means connected to the first rotation coupling means. A first band pass filter means for demodulating, a demodulation means connected to the band pass filter means for demodulating the received modulated signal into an original data signal, and a demodulated signal from the demodulation means in a data terminal apparatus; And second signal converting means for converting the received data into the received data, wherein the modulated wave transmission and the baseband signal receiving unit transmit the transmission data signal. A third signal converting means for converting a signal into a controllable signal in said transmission system, a first waveform shaping means connected to said third signal converting means, a first band shaping means connected to a baseband signal frequency band, Modulation means for modulating a transmission data signal with a carrier wave generated by carrier oscillation means of a frequency sufficiently spaced so that the frequency spectrum does not interfere, and a second means for passing only a required band of the modulated signal connected to the modulation means; Band pass filtering means, second line coupling means connected to the second band pass filtering means to transmit a signal to a transmission path and receiving a signal from the transmission path, and connected to the second line coupling means. Second low pass filter means for passing the baseband signal received from the second rotation coupling means, and the second low pass filter A second waveform shaping means connected to the means, and a fourth signal converting means connected to the second waveform shaping means for converting the received data to be recognized by the data terminal apparatus.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다. 제 1 도는 본 발명에 의한 데이타 신호 전송 시스팀의 구성도로 (a)는 기본 대역 신호를 전송하고 변조신호를 수신하여 검파 복조하는 기본 대역 신호 전송 및 변조파 수신부의 구성도이고 (b)는 데이타 신호를 변조하여 전송하고 기본 대역신호를 수신하는 변조파 송신 및 기본대역 신호 수신부 구성도이고, 제 2 도는 본 발명의 전송로 신호 주파수 스펙트럼을 나타낸 파형도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; 1 is a configuration diagram of a data signal transmission system according to the present invention (a) is a configuration diagram of a baseband signal transmission and modulation wave receiving unit for transmitting a baseband signal, receiving and demodulating a modulated signal, and (b) Is a configuration diagram of a modulated wave transmission and a baseband signal receiving unit for modulating and transmitting a modulated signal and receiving a baseband signal, and FIG. 2 is a waveform diagram showing a transmission signal frequency spectrum of the present invention.
상기 도면에서 1,6,7,15는 신호 변환기, 2,13은 저역통과 여파기, 3,11은 회선 결합기, 4,10은 대역통과 여파기, 5는 복조기, 8,14는 파형 정형기, 9는 변조기, 12는 반송파 발진기, fb는 기본대역 신호 주파수, fc는 반송파 주파수를 각각 나타낸다.In the figure, 1,6,7,15 is a signal converter, 2,13 is a lowpass filter, 3,11 is a circuit combiner, 4,10 is a bandpass filter, 5 is a demodulator, 8,14 is a waveform shaper, and 9 is The modulator 12 denotes a carrier oscillator, fb denotes a baseband signal frequency, and fc denotes a carrier frequency.
기본대역 신호 전송 및 변조파 수신부는 신호변화기(1,6), 저역통과여파기(2), 회선결합기(3), 수신 대역 통과 여파기(4), 및 복조기(5)로 구성되어 있고 변조파 전송 및 기본대역 신호 수신부는 신호 변환기(7,15), 파형 정형기(8,14), 변조기(9), 반송파 발진기(12), 대역통과 여파기(10), 회선결합기(11), 및 수신 저역통과 여파기(13)로 구성되어 있다.The baseband signal transmission and modulation wave receiver comprises a signal changer (1, 6), a low pass filter (2), a line combiner (3), a reception band pass filter (4), and a demodulator (5) and transmits a modulated wave. And the baseband signal receiver comprises a signal converter (7, 15), a waveform shaper (8, 14), a modulator (9), a carrier oscillator (12), a bandpass filter (10), a line combiner (11), and a receive lowpass. It consists of the filter 13.
먼저 기본대역신호를 전송하는 방법을 설명하면 기본대역 신호전송 및 변조파 수신부(제 1(a)도)에서는 원래의 송신 데이타 신호를 데이타 신호 전송시스팀에서 제어할수 있는 신호로 신호변환기(1)에서 변환하고 변조를 통한 주파수 천이를 하지 않고 상기 변환된 신호를 저역통과 여파기(2)를 통해 신호에 포함되어 있는 데이타 신호율 이상의 고주파 신호를 제거하고 회선결합기(3)를 통해 기본대역신호로 전송로에 송출한다. 이때 송출되는 기본대역 신호는 기본대역 신호의 주파수대역(0 내지 fb)에 해당하므로 상기 회선 결합기(3)에 연결된 수신대역 통과여파기(4)의 통과 대역인 반송파 주파수 대역(fc-fb 내지 fc+fb)에 포함되지 않아 상기 기본대역 신호 전송 및 변조파 수신 데이타 단말기에서의 수신 데이타인 변조파 수신 데이타의 수신시 간섭을 일으키지 않는다.First, a method of transmitting a baseband signal will be described. In the baseband signal transmission and modulation wave receiver (FIG. 1 (a)), the signal converter 1 converts the original transmission data signal into a signal controlled by the data signal transmission system. Without converting and performing frequency shift through modulation, the converted signal is removed through a low pass filter (2) to remove a high frequency signal higher than the data signal rate contained in the signal and transmitted through a line combiner (3) as a baseband signal. Send it out. At this time, since the transmitted baseband signal corresponds to the frequency band (0 to fb) of the baseband signal, the carrier frequency band (fc-fb to fc +), which is a pass band of the reception band pass filter 4 connected to the circuit combiner 3. It is not included in fb) and does not cause interference in reception of modulated wave received data, which is received data at the baseband signal transmission and modulated wave reception data terminals.
상기 회선 결합기(3)를 통해 송출된 기본대역 신호는 전송로를 통해 변조파 전송 및 기본대역 신호 수신부(제 1(b)도)의 회선결합기(11)에 수신되어 수신 저역 여파기(13)를 통해 전송로 잡음을 걸러내어 순수한 기본대역 신호로 변환된후 파형정형기(14)를 통해 전송로에서의 잡음 및 지터등으로 찌그러진 파형을 정형하고 데이타 단말장치가 인지할수 있는 신호로 신호변환기(15)에서 변환되어 데이타 단말장치에 수신 데이타로 인도한다.The baseband signal transmitted through the circuit combiner 3 is received by the circuit combiner 11 of the modulated wave transmission and the baseband signal receiving unit (Fig. 1 (b)) through a transmission path and receives the received low pass filter 13. After filtering the transmission line noise through the signal, the waveform is transformed into a pure baseband signal, and the waveform shaper 14 forms a signal distorted by noise and jitter in the transmission line and converts the signal into a signal that can be recognized by the data terminal device. Is converted into the data terminal and sent to the data terminal.
변조파 신호를 전송하는 방법을 설명하면 변조파 전송 및 기본대역 수신부(제 1(b)도)에서는 종래의 변복조를 이용한 데이타 통신 시스팀과 동일하게 작동한다.A method of transmitting a modulated wave signal will be described. The modulated wave transmission and baseband receiver (FIG. 1 (b)) operates in the same manner as a conventional data communication system using modulation and demodulation.
즉, 원래의 송신데이타신호를 데이타 전송 시스팀에서 제어할수 있는 신호로 신호 변화기(7)에서 변환하고 파형 정형기(8)에서 파형을 정형하고 변조기(9) 및 반송파 발진기(12)를 통해 기본대역 신호의 주파수 대역 (0내지 fb)과 주파수 스펙트럼이 서로 간섭하지 않도록 충분히 이격된 주파수를 갖는 반송파로 변조하여 반송파 주파수(fc)를 중심으로 신호주파수를 주파수 천이한 후 대역통과 여파기(10)를 통해 변조신호 대역(fc-fb 내지 fc+fb)만을 회선 결합기(11)를 통해 전송로에 송출한다.That is, the original transmission data signal is converted into a signal that can be controlled by the data transmission system in the signal changer 7, the waveform is shaped in the waveform shaper 8, and the baseband signal through the modulator 9 and the carrier oscillator 12. The frequency band (0 to fb) and the frequency spectrum are modulated by a carrier having a frequency sufficiently separated from each other so as not to interfere with each other, the frequency of the signal is shifted around the carrier frequency (fc) and then modulated by the bandpass filter 10. Only the signal bands fc-fb to fc + fb are sent to the transmission path through the line combiner 11.
상기 회선결합기(11)를 통해 송출된 변조신호는 전송로를 통해 기본대역 신호 전송 및 변조파 수신부(제 1(a)도)의 회선결합기(3)에 수신되어 수신 대역통과 여파기(4)를 통해 전송로 잡음을 걸러내고 반송파 주파수(fc)를 중심으로 천이된 신호주파수 대역(fc-fb 내지 fc+fb)의 신호만 추출된 후 복조기(5)를 통해 원래의 데이타 신호로 재생되어 신호변환기(6)를 통해 데이타 단말장치가 인지할 수 있는 신호로 변환되어 데이타 단말장치에 수신 데이타로 인도한다.The modulated signal transmitted through the line combiner 11 is received by the line combiner 3 of the baseband signal transmission and the modulated wave receiver (Fig. 1 (a)) through a transmission path to receive the reception bandpass filter (4). Filter out the transmission path noise and extract only the signals in the signal frequency band (fc-fb to fc + fb) shifted around the carrier frequency (fc) and then reproduce them as original data signals through the demodulator (5). Through (6), it is converted into a signal that can be recognized by the data terminal device and is delivered to the data terminal device as received data.
상기와 같이 구성되어 작동하는 본 발명은 전송로의 양방향에서 서로 전송방식을 달리하기 때문에, 양쪽 모두에 변조, 복조장치를 장착하여 양쪽 채널 모두의 데이타 신호를 변조하여 전송하고 수신하여 복조 검파하는 종래의 방법에 비해, 한쪽에는 변조장치, 다른 쪽에는 복조장치 만으로 구성되므로 회로를 간단히 구성할 수 있고 변복조하지 않는 채널은 기본대역 전송방식을 그대로 사용하므로 전송 주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Since the present invention is constructed and operated as described above, since the transmission method is different from each other in both directions of the transmission path, a modulation and demodulation device is mounted on both sides to modulate, transmit, receive, and demodulate and detect data signals of both channels. Compared to the above method, since only one modulator and one demodulator are configured on the other side, the circuit can be easily configured and the unmodulated channel uses the basic band transmission method, so that the transmission frequency band can be effectively used. .
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