[发明专利]在电流回路上串行通信的移频键控调制与解调技术

说明书

本发明涉及调制和解调技术，具体涉及在一电流回路上的移频键控调制和解调技术。

移频键控（FSK）是通常用于低速调制解调器中的一种频率调制的形式，其中，信号的两种状态以两个不同的频率传送。1以一预定的信号频率（空号（space）频率）传送，O以另一预定的信号频率（传号（mark）频率）传送。人们发现，在噪声环境中FSK比其它调制形式诸如调幅或调相具有较高的抗噪声性能。在能源有限的设备中例如回路发信机和电池供电设备，在发信机与另一设备之间的在线通信使用的FSK一般需要大量的能源，因为对FSK信号解码和编码需要大量的电路元件。为了将能源的使用减到最小，不采用移频键控的调制技术现已研制出来，例如第4，607，247号美国专利（Sterling    Jr.等人）中所采用的那种。

由于上述原因，现在需要研制一种总能源使用和硬件需要量降到最低程度的移频键控调制系统和解调系统。

本发明提供一种移频键控调制系统和解调系统，该系统将能源的需求量和系统中需要的元件数减小到最低程度，从而解决了现有技术中有关的问题及其它的问题。该调制系统包括一个数控振荡器，其输出频率由其内一个电容器的充电和放电速率来调整。预定的上频率（传号频率）由一组并联电阻器的电阻值来确定，而预定的下频率（空号频率）由上述电阻中的一个电阻的阻值与两个电阻的阻值之和的比值来确定。由该数控振荡器产生的信号迭加在一电流回路上。

所提供的解调系统包括一个数控振荡器和一相位比较器，相互连接在一个锁相环内。由该比较器产生的信号经过滤波与另一信号比较以产生一输出信号，该输出信号是迭加在电流回路上的移频键控信号的数字表象。

图1是本发明移频键控调制器的概括图：

图2是图1所示的调制系统内各点上的波形图;

图3是本发明移频键控解调器的概括图;

图4是图3所示的解调系统内各点的波形图。

参见附图，这些图是为了描述本发明的较佳实施例的目的而表示的，而不是用以限制本发明。图1是本发明移频键控调制系统10的概括图，系统10包括一个传输接口装置12、一个数字控制振荡器14、给电流回路18供电的电源16和一个与数字控制振荡器14及电流回路18相互连接的电路20。

接口装置12通常参照RS-232或类似物，并且适当参照所使用的二进制串行数据互换的在数据终端设备与数据通信设备之间的接口。接口装置12产生表示两个可能信号状态之一（空号频率）的电源电压V_S和表示另一信号状态（传号频率）的0输出电压。接口设备12的输出端与数字控制振荡器14内的或门30的一个输入端连接。或门30的另一输入端在B点与电阻器32的一端连接，还与反相器34的输入端连接。或门30的输出端与电阻器36的一端连接。电阻器36的另一端在A点处与电阻器32的另一端连接。反相器34的输出端在C点处与反相器38的输入端以及电阻器40的一端连接。电阻器40的另一端在A点处与电阻器32和36连接。电容器42一端接到A点，另一端在D点处与反相器38的输出端连接。反相器38的输出端代表数字控制振荡器14的输出，与反相器44的输入端连接。反相器44的输出端与串联在一起的电阻器46和电容器48连接，电容器48的另一端与变压器50的接地侧连接。变压器50的另一侧通过电阻器52和电容器54跨接在电流回路18上。该电流回路18包括电阻器56，并且连接到电源16的输出端上，该电源一般可提供最小值为4毫安到最大值为20毫安的电流。