TWI750426B - 通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置 - Google Patents
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Abstract
一種通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中包括：一調變與倍頻電路，係用於接收一資料串列，並將該資料串列產生一調變信號；一電轉光介面電路，係用於接收該調變信號，並將該調變信號利用一傳輸裝置傳輸於一光轉電介面電路；一解調電路，該光轉電介面電路將該調變信號傳輸至該解調電路，該解調電路將該調變信號進行解調進而產生一輸出資訊。
Description
本發明係關於一種調變與解調裝置，特別是關於一種通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置。
頻移按鍵制(Frequency Shift Keying,FSK)調變技術係載波調頻方法之一，其中調制訊號於限定個數之分立值(數位訊號)間發生變化，再經調制的載波中，它的每一頻率代表一個位元或一組位元，一般而言，調變過程中僅於兩處發生頻移，分別代表位元1與0，而此種頻移方式於訊號傳輸開始與截止中使用，數位資料DATA傳輸速率(Data Rate)視需求而定為，通常用於軌道列車語音通訊每秒大約在10K位元左右；在傳統技術中，FSK調變/解調變方式是當DATA輸入為1或0時，其輸出頻率的變化(調變)當DATA為1時其fmax=fc+△f，當DATA為0時其fmin=fc-△f，其中fC是振盪器(CRYSTAL，XTAL)的中心頻率，△f為頻率的偏移量，一般稱呼fmax是Mark Frequency代表位元1，fmin是Space Frequency代表位元0，也就是說DATA經過FSK調變電路作用後，成為頻率f的調變信號，調變信號再依序經過倍頻電路、電轉光/光轉電介面電路後，再使用非同調調頻類型FSK解調變電
路，將調變信號還原成DATA。
傳統FSK調變電路通常使用電晶體、振盪器和RC等零件實現，將DATA調變成頻率為f的信號；而倍頻電路也使用電晶體和LC濾波器(可調電容或電感)等零件實現，為配合後級解調方案，將頻率為f的調變信號，倍頻為頻率2xf的信號。因此，FSK調變與倍頻電路均以電晶體和RLC零件實現，此電路連結方式必須逐級檢測以判斷功能是否符合需求，因其輸出頻率f是固定且無法調整與控制，故針對不同的中心頻率必須更換不同的振盪器，以及2xf頻率會產生飄移(Drift)現象，當現象輕微者其上可調零件電容(或電感)容值(或感值)需重新調整，而失真嚴重時零件則必須更換；而電轉光介面電路與光轉電介面電路在傳統利用上分別是與RLC零件組成的小偏壓電路板來連接實現，其中電轉光介面元件與光轉電介面元件是採用豬尾巴(Pigtail)包裝，因此偏壓電路板必須以垂直方式銲接在收發器上，以利電轉光介面電路與光轉電介面電路的Pin腳能安裝在偏壓電路板上，此安裝方式進而會造成零組件銲接、檢測與維修不易且費時；傳統解調變電路通常使用解調裝置、振盪器、陶瓷濾波器和RLC等零件實現非同調調頻解調方案，先將2xf的調變信號與解調裝置內部混頻，混頻信號經過外部陶瓷濾波器濾波作用，取出中心頻率為FM頻段的信號後，再送回解調裝置內部實施解調變，其資料傳輸速率在500K Baud左右、輸入頻率範圍較小、輸入動
態範圍較小、頻率範圍較窄以及輸入功率需要較大。
鑒於上述習知技術之缺點，本發明提出使用通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，可透過電路架構簡化與可程式化架構，進而具有設計彈性與擴充性。
為了達到上述目的，根據本發明所提出之一種通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中包括：一調變與倍頻電路，係用於接收一資料串列，並將該資料串列進行調變並產生一調變信號；一電轉光介面電路，係用於接收該調變信號，並將該調變信號利用一傳輸裝置傳輸於一光轉電介面電路；一解調電路，該光轉電介面電路將該調變信號傳輸至該解調電路，該解調電路將該調變信號進行解調進而產生一輸出資訊。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該調變與倍頻電路包括：一調變器、一本地振盪、一微控制器以及一調變波形轉換電路。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該調變波形轉換電路又包括：一第一混波器、一第一濾波器、一第一振盪器以及一第一可調電感。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該調變與倍頻電路接收到該資料串列之後，該微控制器利用該調變器內部一暫存器的一字元格式來下達一
數位控制指令，而該調變器根據該數位控制指令與接收到該資料串列產生一FSK調變信號。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該解調電路包括：一寬頻接收器、一第二可調電感、一反相器以及一解調波形轉換電路。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該解調波形轉換電路又包括：一第二混波器、一第二濾波器、一第二振盪器以及一第三可調電感。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該解調電路接收到該調變信號之後，利用該寬頻接收器進行該調變信號之解調變，進而產生一反相資料串列，再透過該反相器還原該原始資料串列。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該電轉光介面電路為一雷射二極體。
本發明的該通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該光轉電介面電路為一檢光二極體。
因此本發明使用通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，可透過電路架構簡化與可程式化架構，進而具有設計彈性與擴充性，以及利用FSK解調變電路來達成傳輸速率增加2M Baud(即增加4倍的傳輸量)，具有資料傳輸擴充的功能、輸入頻率範圍比較大與輸入動態範圍比較大之功效。
以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本創作達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本創作的其他目的及優點，將在後續的說明及圖式中加以闡述。
1:調變與倍頻電路
2:電轉光介面電路
3:傳輸裝置
4:光轉電介面電路
5:解調電路
21:調變器
22:本地振盪
23:微控制器
24:調變波形轉換電路
241:第一混波器
242:第一濾波器
243:第一振盪器
244:第一可調電感
51:寬頻接收器
52:第二可調電感
53:反相器
54:解調波形轉換電路
541:第二混波器
542:第二濾波器
543:第二振盪器
544:第三可調電感
第一圖係為本發明調變與解調裝置之示意圖；第二圖係為本發明調變與倍頻電路之示意圖；第三圖係為本發明解調電路之示意圖；第四圖係為本發明2倍調變信號之示意圖；第五圖係為本發明振盪器的中心頻率之示意圖；第六圖係為本發明混頻信號之示意圖；第七圖係為本發明濾波器作用後取出差頻調變信號之示意圖；第八圖係為本發明解調變信號之示意圖。
以下係藉由特定的具體實例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之優點及功效。
請參閱第一圖所示，本發明調變與解調裝置之示意圖，其中調變與解調裝置包含調變與倍頻電路1、電轉光介面電路2、傳輸裝置3、光轉電介面電路4與解調電路5所組成。調變與倍頻電路1係用於接收資料串列(DATA)，而該資料串列為1或0，因此當調變與倍頻電路1接收到資料串列其
輸入為1或0時，其輸出頻率的變化則為當DATA為1時其fmax=fc+△f，而當DATA為0時其fmin=fc-△f，其中fC是振盪器(XTAL)的中心頻率，△f為頻率的偏移量，fmax是Mark Frequency代表位元1，fmin是Space Frequency代表位元0，因此當調變與倍頻電路1接收資料串列(DATA)之後進行調變並產生一調變信號(2xf)；接著電轉光介面電路2用於接收調變信號(2xf)，並將調變信號(2xf)利用傳輸裝置3傳輸於光轉電介面電路4，接著光轉電介面電路4將調變信號(2xf)傳輸至解調電路5，而解調電路5將調變信號(2xf)進行解調後，再利用反相器產生輸出資訊；在一較佳實施例中，該電轉光介面電路2為一雷射二極體，其中雷射二極體是選用DIP(或SMD)取代傳統豬尾巴包裝，可直接銲接在收發器上，如此既可節省零組件所佔用空間，又可縮短銲接、檢測與維修時間；另外，該光轉電介面電路4為一檢光二極體，而檢光二極體也是選用DIP(或SMD)取代豬尾巴包裝，可直接銲接在收發器上，另外，該傳輸裝置3可以為無線通訊裝置或光纖。
請參閱第二圖所示，而第二圖是根據第一圖的調變與解調裝置之示意圖再進一步說明調變與倍頻電路之示意圖。調變與倍頻電路1是由調變器21、本地振盪22、微控制器23以及調變波形轉換電路24所組成，該調變器21分別與本地振盪22、微控制器23與調變波形轉換電路24進行電性連接，其中調變波形轉換電路24又包含第一混波器241、第
一濾波器242、第一振盪器243以及第一可調電感244所組成，調變器21又與第一混波器241電性連接，而第一混波器241分別與第一濾波器242與第一振盪器243電性連接，該第一振盪器243則與第一可調電感244電性連接；在一較佳實施例中，調變器21接收資料串列(DATA)並結合本地振盪22的弦波信號，並且該微控制器23根據調變器21內部暫存器(未顯示於圖式)的字元格式來下達數位控制指令，其中該字元格式為FS0與FS1，而該FS0與FS1則分別可以表示為00、01、10與11，因此透過不同的字元格式則分別擷取不同的頻率，該頻率擷取範圍為幾十MHz至幾百MHz；透過該數位控制指令進而程式化調變器21的功能，產生FSK調變信號，而FSK調變信號再視需要與振盪器的中心頻率利用混波器混頻後，產生和頻率與差頻率等混頻信號，混頻信號經過濾波器濾波作用，取出調變信號(2xf)，其中該調變信號(2xf)為差頻率2xf調變信號，因此本案的調變與倍頻電路1如此有程式化架構以及設計彈性與未來擴充性，又可縮短銲接、檢測與維修時間。
接著，請參閱第三圖至第八圖所示，而第三圖至第八圖是根據第一圖的調變與解調裝置之示意圖再進一步說明解調電5之示意圖、2倍調變信號之示意圖、中心頻率之示意圖、混頻信號之示意圖、濾波器作用後取出差頻調變信號之示意圖與解調變信號之示意圖。該解調電路5是由寬頻接
收器51、第二可調電感52、反相器53以及解調波形轉換電路54組成，該寬頻接收器51分別與第二可調電感52、反相器53以及解調波形轉換電路54進行電性連接，其中，該解調波形轉換電路54又包含由第二混波器541、第二濾波器542、第二振盪器543以及第三可調電感544所組成，而該第二混波器541分別與第二濾波器542和第二振盪器543電性連接，該第二振盪器543則與第三可調電感544電性連接。
在一較佳實施例中，如圖四所示，首先當調變與倍頻電路1接收資料串列(DATA)之後進行調變並產生一調變信號(2xf)；接著電轉光介面電路2接收調變信號(2xf)後，並將該調變信號(2xf)利用傳輸裝置3傳輸於光轉電介面電路4，接著光轉電介面電路4將調變信號(2xf)傳輸至解調電路5，而解調電路5將調變信號(2xf)與第二振盪器543的中心頻率利用第二混波器541進行混頻，而該第二振盪器543的中心頻率如圖五所示；再接著，如圖六所示，產生和頻率與差頻率等混頻信號；接著，如圖七所示，混頻信號經過第二濾波器542濾波作用，取出差頻率調變信號(即捨棄和頻率信號)；再接著，如圖八所示，傳送至寬頻接收器51內部實施解調變，產生與原數位DATA反相的資料串列，其中Trace1(T1)波為原始資料串列，Trace2(T2)波為與原始波形反相之資料串列，最後，再經反相器53反相該反相資料串列進而還原成原始資料串列，再將該原始資料串列傳送至後級電路。
因此本案的調變與倍頻電路具有有程式化架構以及設計彈性與未來擴充性，又可縮短銲接、檢測與維修時間；而解調電路具有良好的傳輸速率增，良好的資料傳輸擴充的功能、良好輸入頻率範圍比較大以及輸入動態範圍比較大。
需陳明者，以上所述僅為本案之較佳實施例，並非用以限制本創作，若依本創作之構想所作之改變，在不脫離本創作精神範圍內，例如：對於構型或佈置型態加以變換，對於各種變化，修飾與應用，所產生等效作用，均應包含於本案之權利範圍內，合予陳明。
1:調變與倍頻電路
2:電轉光介面電路
3:傳輸裝置
4:光轉電介面電路
5:解調電路
21:調變器
Claims (4)
- 一種通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中包括：一調變與倍頻電路，該調變與倍頻電路是由一調變器、一本地振盪、一微控制器以及一調變波形轉換電路所組成，其中該調變器分別與該本地振盪、該微控制器與該調變波形轉換電路進行電性連接，其中該調變與倍頻電路接收到一資料串列，該微控制器利用該調變器內部一暫存器的一字元格式來下達一數位控制指令，而該調變器根據該數位控制指令與接收到該資料串列產生一FSK調變信號，該FSK調變信號與振盪器的中心頻率利用混波器混頻後，產生和頻率與差頻率等一混頻信號，該混頻信號經過濾波器濾波作用，取出調變信號；一電轉光介面電路，係用於接收該調變信號，並將該調變信號利用一傳輸裝置傳輸於一光轉電介面電路；一解調電路，該光轉電介面電路將該調變信號傳輸至該解調電路，該解調電路將該調變信號進行解調進而產生一輸出資訊。
- 如申請專利範圍第1項通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該解調電路是由一寬頻接收器、一第二可調電感、一反相器以及一解調波形轉換電路組成，其中該寬頻接收器分別與該第二可調電感、該反相器以及該解調波形轉換電路進行電性連接，其中該解調電路接收到該調變信 號之後，利用該寬頻接收器進行該調變信號之解調變，進而產生一反相資料串列，再透過該反相器反相該反相資料串列產生該輸出信號。
- 如申請專利範圍第1項通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該電轉光介面電路為一雷射二極體。
- 如申請專利範圍第1項通訊收發器之頻移按鍵調變與解調裝置，其中該光轉電介面電路為一檢光二極體。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4232318A (en) * | 1977-09-30 | 1980-11-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Duplex microwave radio communication system |
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US4232318A (en) * | 1977-09-30 | 1980-11-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Duplex microwave radio communication system |
| US7149435B2 (en) * | 2000-06-22 | 2006-12-12 | National Institute Of Information And Communications Technology | Method and apparatus for transmitting high-frequency signals in optical communication system |
| US7751504B2 (en) * | 2005-12-14 | 2010-07-06 | Industrial Technology Research Institute | Frequency modulation-frequency shift keying demodulator |
| US9331878B2 (en) * | 2011-06-14 | 2016-05-03 | Agency For Science, Technology And Research | Frequency shift keying transmitter |
| TW201832496A (zh) * | 2017-02-17 | 2018-09-01 | 國立臺北科技大學 | 無線光通訊系統及其光發射器 |
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