Основы микропроцессорной реализации модуляторов УПС.

Структурная схема модулятора, реализованного на базе микропроцессора, изображена на рис. 6.56. Микропроцессор условно можно представить в виде двух основных частей: это собственно обрабатывающего устройства — процессора и устройства хранения информации — устройства памяти. Кроме микропроцессора в состав модулятора входят еще два устройства: ввода, обеспечивающего сопряжение источника информации с микропроцессором, и вывода, с помощью которого микропроцессор сопрягается с каналом связи. Устройства ввода и вывода подсоединены к устройству обработки с помощью шины ввода-вывода; по этой шине происходит обмен числами между блоками модулятора.

Модулятор работает следующим образом. Информационные элементы от источника сообщения поступают через устройство ввода в память микропроцессора. В памяти микропроцессора находится также управляющая программа, при выполнении которой производится расчет соответствующих формируемому сигналу спектральных коэффициентов Эти коэффициенты в виде двоичных чисел по шине ввода-вывода поступают в устройство вывода, в котором осуществляется синтез сигнала Роль устройства вывода выполняет обычно цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Одновременно он выполняет функции генератора базисных функций, имеющих вид сдвинутых во времени прямоугольных импульсов, и синтезатора сигнала. Очевидно, что быстродействие микропроцессора должно быть таково, чтобы между моментами поступления двух информационных элементов он мог успеть произвести определение всех спектральных коэффициентов Время, затрачиваемое микропроцессором для расчета, в существенной степени зависит от управляющей программы, так как чем короче программа, тем быстрее она будет выполнена.

В качестве примера рассмотрим возможный вариант алгоритма управляющей программы микропроцессора, реализующего вычисления для сигналов с однократной ОФМ.

Рис. 6.57. Структурная схема программы микропроцессора, реализующего функции модулятора

Рис. 6.58. Структурная схема демодулятора, реализованного на базе микропроцессора

При этом виде модуляции начальная фаза сигнала изменяется по отношению к начальной фазе предыдущего сигнала на 180° при передаче сигнала и не изменяется при передаче символа «1». Инвертирование начальной фазы синусоидального сигнала эквивалентно изменению его знака, что соответствует изменению знаков Будем считать, что значения для сигнала с нулевой начальной фазой заранее рассчитаны и хранятся в памяти микропроцессора. Алгоритм управляющей программы изображен на рис. 6.57. Программа работает следующим образом.

Вначале задается номер первого спектрального коэффициента (оператор 1). Затем выполняется условный оператор 2, определяющий значение информационного элемента, поступившего через устройство ввода в память микропроцессора. Если он равен единице, то значение пересылается из памяти в устройство вывода — в ЦАП, который двоичное число, отображающее преобразует в напряжение первого отсчета сигнала (оператор 4). Если информационный элемент равен нулю, то в процессоре вначале происходит инвертирование знака (оператор 3), а потом пересылается в ЦАП. Помимо этого значение записывается в память и замещает в ней прежнее значение (оператор 5).

В следующем операторе 6 номер спектрального коэффициента увеличивается на единицу и в блоке 7 осуществляется проверка условия — все спектральные коэффициенты сигнала были пересланы в ЦАП? Если нет, то управление передается на первый условный оператор 2 и весь процесс повторяется для второго спектрального коэффициента, затем для третьего и так далее до коэффициента включительно. После этого условный оператор 7 передает управление программой условномоу оператору 8, который проверяет — закончена ли работа источника сообщения. Если от источника сообщения поступил новоый информационный элемент, то управление передается в начало программы, если нет — работа модулятора прекращается.