close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1106

код для вставкиСкачать
Д. И. БИЗИН, О. Н. КОВАЛЕНКО, К. С. ФАДЕЕВ
ОРГАНИЗАЦИЯ МОДЕМНОЙ СВЯЗИ
В ДИАПАЗОНЕ ТОНАЛЬНЫХ ЧАСТОТ
ОМСК 2014
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
_____________________________
Д. И. Бизин, О. Н. Коваленко, К. С. Фадеев
ОРГАНИЗАЦИЯ МОДЕМНОЙ СВЯЗИ
В ДИАПАЗОНЕ ТОНАЛЬНЫХ ЧАСТОТ
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний для выполнения
лабораторных работ студентами ИАТИТа
Омск 2014
УДК 621.395.725 (075.8)
ББК 32.882-56я73
Б59
Организация модемной связи в диапазоне тональных частот: Методические указания для выполнения лабораторных работ / Д. И. Бизин,
О. Н. Коваленко, К. С. Фадеев; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 36 с.
При выполнении предложенных лабораторных работ студенты должны
будут изучить основные команды для работы с модемами и осуществить коммутируемое соединение с модемом другого компьютера. В работе будут использоваться внешние факс-модемы «US Robotics Sportster Vi» c максимальной
скоростью работы 19200 бит/с для организации выделенной связи и проведения
диагностических тестов, а также внешние факс-модемы «Acorp Sprinter 56K» с
максимальной скоростью 56000 бит/с для изучения основных АТ-команд.
Предназначены для студентов специальности «Системы обеспечения
движения поездов» специализации «Телекоммуникационные системы и сети
железнодорожного транспорта», «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», «Информационная безопасность автоматизированных
систем» и «Информационно-аналитические системы безопасности», а также
для слушателей Института повышения квалификации и переподготовки.
Библиогр.: 2 назв. Табл. 4. Рис. 9. Прил. 1.
Рецензенты: канд. техн. наук, доцент Ю. М. Елизарова;
канд. техн. наук, доцент С. А. Лунев.
__________________________
©
Омский гос. университет
путей сообщения, 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………………….
Лабораторная работа 1. Управление, настройка и тестирование модема
с использованием АТ-команд…………………………………………………...
1.1. Краткие сведения из теории …………………………………………….
1.1.1. АТ-команды……………………………………………………............
1.1.2. Особенности работы модемов по выделенной линии………………
1.1.3. Тестирование модемов с помощью АТ-команд……………………..
1.2. Порядок выполнения работы……………………………………………
1.2.1. Организация модемной связи по коммутируемой линии…………..
1.2.2. Организация модемной связи по выделенной линии………………
1.2.3. Тестирование модемов «US Robotics Sportster Vi»…………………
1.3. Содержание отчета………………………………………………………
1.4. Контрольные вопросы…………………………………………………..
Лабораторная работа 2. Основные свойства сигналов в каналах
передачи данных при организации модемной связи………………………….
2.1. Краткие сведения из теории…………………………………………….
2.1.1. Характеристики модулированных сигналов ………………………...
2.1.2. Характеристика протоколов, используемых в аналоговых
модемах…………………………………………………………………………..
2.2. Порядок выполнения лабораторной работы…………………………...
2.3. Содержание отчета……………………………………………………...
2.4. Контрольные вопросы…………………………………………………...
Библиографический список……………………………………………………..
Приложение. АТ-команды (базовый и расширенный наборы)……………….
34
5
6
6
6
9
10
13
13
16
16
16
17
17
17
17
20
25
30
31
31
32
ВВЕДЕНИЕ
Первый модем (устройство для шифрования и дешифрования сигналов в
системах автоматической передачи данных) появился в 1958 г. Американская
телефонная компания AT&T ввела дейтафонное обслуживание (передача информации по телефонному каналу).
Основное назначение модема – оптимальное преобразование цифрового
сигнала в аналоговый для передачи его по каналу связи и, соответственно, обратное преобразование на принимающей стороне. Под «оптимальным преобразованием» понимается такое, которое обеспечивает надежность связи, улучшает отношение «сигнал-шум» и, как следствие, пропускную способность канала.
Это преобразование необходимо для обеспечения улучшения отношения «сигнал-шум». В качестве канала передачи данных может быть использована городская телефонная сеть, выделенная линия или радиоканал.
В качестве последовательного интерфейса может выступать RS-232, V.35,
G.703 и т. д. Все модемы содержат в себе управляющий микропроцессор, постоянную память (ROM), куда записаны фирменное программное обеспечение
и интерпретатор команд, энергонезависимую память (NVRAM – non-volatile
RAM), которая хранит конфигурационные профайлы модема, телефонные номера и т. д., буфер ввода/вывода (128 – 256 байт), сигнальный процессор (DSP),
включающий в себя модулятор и демодулятор, интерфейс для связи с ЭВМ
(RS-232) и оперативную память.
Все протоколы модемов утверждаются международным телекоммуникационным союзом (ITU), ранее за это был ответственен Консультативный комитет CCITT. Асинхронные модемы поддерживают определенный набор команд,
который был впервые применен фирмой hayes в модеме smartmodem 1200. Модемы, придерживающиеся этого стандарта, называются Hayes-совместимыми.
Совместимость предполагает идентичность функций первых 28 управляющих
регистров модема (всего модем может иметь более сотни регистров). Почти все
внутренние команды начинаются с символов AT (attention) и имеют по три
символа. По этой причине их иногда называют AT-командами.
Использование модемов позволяет осуществлять удаленные подключения
компьютеров к сети по существующим абонентским линиям. Это позволяет организовать сети передачи данных с меньшими затратами ресурсов. Изучение
процесса программирования модемов позволяет более полно использовать их
возможности в процессе построения сетей передачи данных.
5
Лабораторная работа 1
УПРАВЛЕНИЕ, НАСТРОЙКА И ТЕСТИРОВАНИЕ МОДЕМА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АТ-КОМАНД
Ц е л ь р а б о т ы: осуществить анализ и сопоставление функций и технических характеристик модемов, работающих в диапазоне тональных частот.
Получить практические навыки в использовании основных АТ-команд, обеспечивающих проверку и настройку модема и управление им. Научиться выполнять простейшие операции по межкомпьютерному обмену информацией.
1.1. Краткие сведения из теории
Модем – устройство для преобразования цифрового информационного
сигнала в аналоговый (модуляция) для передачи по аналоговым линиям связи и
обратного преобразования принятого аналогового сигнала в цифровой (демодуляция). По своему определению модемы всегда связывают два цифровых терминала, например, компьютеры.
Интеллектуальные модемы работают в одном из двух режимов.
В командном режиме модем получает от компьютера команды, устанавливающие или изменяющие условия его работы. В режиме передачи данных он работает как ретранслятор, выполняя свою главную задачу по преобразованию и
передаче сигналов. Обмен данными так же, как и передача команд, чаще всего
осуществляется через интерфейс RS-232C.
1.1.1. АТ-команды
Для программного управления режимами работы модема со стороны персонального компьютера используется набор специальных команд, которые получили название AT-команд (от аttention  внимание). Команды управления
воспринимаются модемом только в случае если он находится в командном режиме. В этом режиме символы, набираемые на клавиатуре, попадают в командный буфер и посылаются на исполнение нажатием клавиши «Enter».
AT-команды могут быть набраны либо строчными, либо прописными
буквами (но не в сочетании) и должны содержать численные параметры, если
того требует формат команды.
6
При успешном выполнении команды модем посылает ответный код
«ОК», иначе – «Error» (ошибка).
Префикс «АТ» не ставится только перед командами «А/», «А>» и ESCпоследовательностью (команда «+++»). Необходимо учесть, что до и после этой
последовательности нужно делать паузы, чтобы исключить ложное срабатывание при появлении подобной случайной последовательности в потоке данных.
В режим данных модем автоматически переходит после установки соединения с удаленным модемом. Командный режим модема устанавливается в
следующих случаях:
– при включении питания;
– при первоначальной инициализации модема;
– после неудачной попытки соединения с удаленным модемом;
– при прерывании передачи с клавиатуры путем нажатия комбинации
клавиш – «положить трубку» (обычно «Alt» «H»);
– при выходе из режима передачи данных через ESC-последовательность.
В режиме передачи данных модем является «прозрачным» для команд,
которые передаются вместе с другими сигналами. Только ESC-последовательность будет восприниматься модемом как управляющая команда. После
получения этой команды модем выходит из режима передачи в командный режим, не прерывая связи с удаленным модемом. Это дает возможность пользователю или прикладному процессу, не разрывая связи, войти в командный режим и изменить параметры обмена информацией или настройки используемой
коммуникационной программы, а также положить трубку, разорвав связь с удаленным модемом. Для возврата в режим данных (если соединение не прервано)
нужно ввести команду «АТО».
После выполнения каждой команды модем посылает обратно компьютеру
ответ в виде числа или слова. Стандартный набор ответов модема приведен в
табл.1.1.
В модеме имеются статусные регистры (S-регистры). Именно в этих самых регистрах хранятся установки, которые тем или иным образом могут влиять на рабочие характеристики модема. При вводе АТ-команды на самом деле
изменяется значение соответствующего статусного регистра.
7
Т а б л и ц а 1.1
Стандартный набор ответов модема
Ответ модема
ОК
CONNECT
Расшифровка
Модем выполнил команду без ошибок
Модем установил связь со скоростью 300 бит/с
RING
Модем обнаружил сигнал звонка
NO CARRIER
Модем потерял несущую частоту
ERROR
NO DIALTONE
Ошибка в командной строке
Отсутствие сигнала станции при снятии трубки
BUSY
Модем обнаружил сигнал «занято»
NO ANSWER
Нет ответа после ожидания сигнала
CONNECT X
Модем установил связь со скоростью X бит/с
Команда «ATSr?» позволяет посмотреть значение регистра «r». Например, чтобы посмотреть значение регистра S0, который определяет функцию автоответа, необходимо набрать команду «ATS0?». Модем ответит трехразрядным десятичным числом. Величина «002» в регистре S0 означает, что модем
будет автоматически отвечать на вызов после второго звонка.
В некоторых регистрах значения битов определяются разными функциями. Это регистры с побитовым управлением. При работе с такими регистрами
удобнее оперировать индивидуальными битами, а не результирующим значением. Команду «ATSr.n?» можно использовать для просмотра состояния бита
«n» в регистре «r».
Для того чтобы установить значение регистра или требуемый бит регистра, необходимо воспользоваться командами «ATSr = n» и «ATSr.n = b» соответственно.
Базовый и расширенный наборы АТ-команд приведены в приложении.
В качестве примера использования АТ-команд и S-регистров рассмотрим
установление соединения с удаленным модемом. Передаем модему команду
набора номера «ATD», после получения которой модем набирает номер и пытается установить связь с удаленным модемом. Удаленному модему вводим
команду «ATS0=1» для перевода его в режим автоответа, после чего удаленный
модем ожидает звонка от вызывающего модема. После прихода звонка удаленный модем передает компьютеру сообщение «RING», если регистр модема
8
S0 равен нулю. В этом случае для ответа на звонок надо послать модему команду «АТА». Если модем находится в режиме автоответа и регистр модема S0
не равен нулю, то модем автоматически пытается ответить на звонок и может
выдать следующие сообщения: «CONNECT», «NO DIALTONE», «NO
CARRIER».
1.1.2. Особенности работы модемов по выделенной линии
Выделенная линия представляет собой постоянное двухточечное соединение между двумя абонентами. Обычно это двух- или четырехпроводная линия связи, напрямую соединяющая два модема и никак не соединенная со станционной аппаратурой.
Коммутируемая линия от выделенной отличается наличием питающего
напряжения, способностью выдавать и принимать сигналы состояния линии
набора номера. При работе по коммутируемой линии вызывающий модем в
общем случае дожидается непрерывного гудка, затем набирает номер и только
после этого ожидает ответа от удаленного модема. Отвечающий модем, в свою
очередь, воспринимает сигнал вызова (звонок), после чего подключается к линии и переходит в режим ответа.
Модемы при переводе на работу по выделенной линии (команда
«АТ&L1») автоматически отключают проверку наличия непрерывного гудка
(ответа станции), а также автоматически пытаются восстановить соединение
при его разрыве. Для начальной установки соединения один модем должен
быть активизирован как вызывающий (команда «АТD»), а другой – как отвечающий (команда «АТА»). После этого восстановление связи при обрыве модемы
выполняют сами в тех же ролях. Кроме этого модемы с поддержкой выделенных линий имеют запоминаемые режимы, в которых установление связи в выбранной роли выполняется автоматически при включении питания. Для автоматического установления связи при включении питания необходимо сохранить конфигурацию для выделенной линии в профиле, который загружается автоматически при включении питания. Прежде чем сохранять конфигурацию,
необходимо убедиться в том, что один модем установлен в режиме вызова, а
другой – в режиме ответа.
В случае если модем не поддерживает команду «АТ&L1», необходимо
ввести команду «АТХ3». При этом модем не будет ожидать ответа станции.
9
Для установления связи на вызывающем модеме вводятся команды
«АТХ3D», после чего на отвечающем вводится команда «АТА».
Используемые в лабораторной работе модемы US Robotics Sportster Vi
относятся к классу модемов, не поддерживающих команду «АТ&L1».
1.1.3. Тестирование модемов с помощью АТ-команд
Основные параметры установленного модема можно просмотреть в меню
«Модемные свойства» («панель управления» – «телефон и модем» – «модемы» – «свойства выбранного модема» – «диагностика» – «опросить модем»).
После нажатия на кнопку «Опросить модем» персональный компьютер тестирует модем и выдает результат в удобном для просмотра виде. Однако таким
образом можно только частично проверить коммуникационный порт, управляющий контроллер и цепи питания модема. Убедиться в работоспособности модулятора и демодулятора позволяет проведение тестов с помощью АТ-команд
«&T». Более того, группа команд «&T» позволяет проверить правильность работы как отдельного модема, так и пары модемов, соединенных между собой
(функция поддерживается не всеми модемами).
Выделяют следующие типы тестовых режимов: «Аналоговая петля» (с
ручным управлением – команда «АТ&T1», с самотестированием – команда
«АТ&Т8»), «Локальная цифровая петля» (команда «АТ&T3»), «Удаленная
цифровая петля» (с ручным управлением – команда «АТ&T6», с самотестированием – команда «АТ&T7»).
В каждом из этих режимов тестирования происходит соединение между
собой передатчика и приемника модема (в «локальном» тесте – в местном модеме, в «удаленном» режиме – в удаленном модеме). В «Аналоговой петле»
происходит аналоговое соединение со стороны телефонной линии перед разделительным трансформатором; в «Цифровой петле» – цифровое перед интерфейсом с оконечным терминалом.
В режиме с ручным контролем модем устанавливает связь через замыкание линии, выдает сообщение «CONNECT» и переходит в режим данных. Этот
режим ничем не отличается от обычного соединения, кроме того, что все переданные символы сразу же возвращаются обратно, позволяя проверить правильность их прохождения.
В режиме с самотестированием модем после установления связи остается
в командном режиме, а его процессор начинает формирование тестовой
10
последовательности данных, которая проходит через замыкание линии и проверяется после приема. Количество ошибок подсчитывается и выдается в виде
трехзначного числа после завершения или прерывания теста.
Тест «Аналоговая петля» может проверить почти все части модема и кабеля RS-232 кроме выходного разъема телефонной линии. Во время выполнения этого теста данные с терминала или компьютера посылаются через кабель
RS-232 в передатчик модема и модулируются в аналоговый сигнал, затем возвращаются через имитируемую «заглушку» в приемник, демодулируются в
цифровой вид и через кабель RS-232 возвращаются на экран терминала или
компьютера. Глядя на экран, можно определить наличие или отсутствие ошибок. В результате проведения теста «Аналоговая петля» для модема «US Robotics Sportster Vi» по команде «АТ&Т1» модем выдаст сообщение вида:
CONNECT 14400/ARQ/V32/LAPM/V42BIS.
В данном сообщении указано, что соединение установлено на скорости
14400 бит/с с применением следующих стандартов:
ARQ («Аutomatic Repeat Request») – протокол автоматического запроса
повторения поврежденных блоков (отличительными особенностями протокола
являются определение ошибок и автоматический повтор передачи испорченных
блоков данных);
V.32 – стандарт ITU-Т для связи модемов на скорости 9600 бит/c и
4800 бит/c (дуплексное соединение с разделением направлений связи методом
эхокомпенсации);
LAPM («Link Access Procedure for Modems») – процедура коррекции
ошибок посредством использования циклического кодирования с избыточностью, контрольной последовательности циклического кода – («CRC») и повторной передачи разрушенных данных («ARQ»);
V.42bis – расширение стандарта ITU-T V.42, определяющее специальную
схему сжатия данных.
При проведении теста в качестве проверочной последовательности предлагается выбрать пять единиц.
Тест «Аналоговая петля с самотестированием» (команда «АТ&Т8») сам
генерирует данные внутри модема вместо того, чтобы вводить данные с кабеля
RS-232. Данные будут идти тем же путем, что и в предыдущем тесте. В асинхронном режиме генерируемый тестовый набор – это печатаемые символы
«ASCII». В синхронном режиме генерируемый тестовый набор состоит из
11
псевдослучайного набора двоичных единиц. Рекомендуется отключить протоколы коррекции ошибок (АТ-командой), чтобы они не влияли на результат
проверки. Если в результате проведения теста обнаружены ошибки – модем
неисправен. Этот тест может запускаться только тогда, когда модем не находится на связи с удаленным модемом.
Тест «Локальная цифровая петля» будет возвращать демодулированные с
приемника цифровые данные через имитируемую «заглушку» на вход передатчика. Во время тестирования все данные, полученные с удаленного модема, будут возвращаться обратно на удаленный модем. Этот тест применяется, когда
удаленный модем не обеспечивает возможность теста «Удаленная цифровая
петля» по стандарту V.54. Для выполнения теста необходимо соединиться с
удаленным абонентом, затем переключить модем в командный режим и выполнить команду «АТ&T3». Абонент должен передать произвольное сообщение.
Поступив на ваш модем, это сообщение будет отправлено обратно удаленному
модему. Если принятое удаленным модемом сообщение эквивалентно переданному, то линия и удаленный модем исправны.
Во время проведения теста «Удаленная цифровая петля» локальный модем будет посылать на удаленный модем запрос о предоставлении удаленной
цифровой петли в соответствии со стандартом V.54. Если удаленный модем
поддерживает стандарт V.54 и запрограммирован на прием запросов такого типа, то он перейдет в режим цифровой петли и будет посылать все полученные
данные обратно, а локальный терминал или компьютер будет получать все данные, которые были посланы. Выполнение удаленного цифрового теста производится по команде «АТ&T6» при согласии удаленного абонента на выполнение теста (команда «АТ&T4»). При выполнении удаленного цифрового теста
происходит проверка локального компьютера, локального модема, удаленного
модема и линии связи.
Тест «Удаленная цифровая петля с самотестированием» (команда
«АТ&Т7») сам генерирует данные внутри модема вместо того, чтобы вводить
данные с кабеля RS-232. Этот тест применяется, когда оба модема обеспечивают возможность теста «Удаленная цифровая петля» по стандарту V.54. Этот
тест может запускаться либо удаленным, либо локальным модемом, когда модемы находятся на связи.
Время выполнения каждого теста в секундах задает регистр S18 (задается с помощью команды «АТS18?»). При нулевом значении в регистре тест
12
выполняется до его ручного прерывания. С помощью команды «АТ&T0» можно прервать выполнение теста модема в любой момент.
1.2. Порядок выполнения работы
1.2.1. Организация модемной связи по коммутируемой линии
1) Собрать схему которая приведена на рис. 1.1.
Коммутационная станция
NEAX 7400 М100МХ
ПК
ПК
Модем «Acorp»
RS-232
Модем «Acorp»
RJ-11
RJ-11
RS-232
Рис. 1.1. Организация физической связи
между двумя персональными компьютерами
2) Не включая питания модема, запустить персональный компьютер и загрузить Windows ХР для того, чтобы избежать автоматической установки модема в системе с неверными параметрами. После этого включать питание
модема.
3) Запустить программу HyperTerminal. Ярлык для запуска программы
находится в меню «пуск» – «программы» – «стандартные» – «связь» –
HyperTerminal. В данной программе можно посылать команды модему, устанавливать связь с другим компьютером при помощи модемов, обмениваться
файлами.
4) Создать новое модемное соединение. Для этого в программе
HyperTerminal достаточно ввести название нового соединения и выбрать значок, под которым оно будет отображаться. Нажать кнопку «ОК».
5) Указать номер порта, к которому подсоединен нужный модем (СOM 1
или СOM 2).
6) При необходимости откорректировать параметры порта и установить
13
программный режим («XON/XOFF»). Сохранить выполненные установки:
«файл» – «сохранить».
7) Так как модем принимает команды только на английском языке, необходимо переключить клавиатуру на английский регистр.
8) Указать номер телефона для организации связи со вторым рабочим местом и выбрать используемый модем.
9) Главное окно HyperTerminal содержит поле для ввода команд для модема и отображения его ответов. По умолчанию в программе HyperTerminal не
отображаются вводимые пользователем команды. Для их отображения необходимо зайти в меню «файл» – «свойства». Выбрать вкладку «Параметры», в которой необходимо нажать кнопку «Параметры ASCII» и в появившемся окне
поставить галочку возле строки «Отображать введенные символы на экране».
10) Определить, какой компьютер и, следовательно, модем будет вызывающим, а какой – вызываемым. Вызывающий компьютер будет осуществлять
дозвон, вызываемый – слушать линию и ждать звонка. Для того чтобы вызываемый компьютер перешел в режим ожидания звонка, необходимо выбрать
пункт меню «вызов» – «ждать звонка». На вызывающем компьютере нужно создать соединение (если оно еще не создано), указать номер телефонного аппарата (номер телефонной розетки, к которой подключен модем вызываемого
компьютера) и выбрать пункт меню «вызов» – «вызов». Модем начнет осуществлять дозвон. После успешного соединения с модемом другого компьютера в окне программы HyperTerminal отобразятся обязательные параметры соединения (скорость соединения, используемый протокол сжатия и коррекции
ошибок).
Можно вручную с помощью АТ-команд указать модему, что он должен
позвонить по указанному номеру. Для этого существуют две команды:
«ATDPххх» и «ATDTххх» (ххх – номер телефона). Первая команда используется для телефонных линий, где набор номера осуществляется в импульсном режиме, вторая – для линий, где набор осуществляется в тоновом режиме. Используемая УАТС NEAX7400 позволяет набирать номер как в импульсном,
так и в тоновом режиме, так что для дозвона можно использовать любую из
двух указанных команд.
11) Передать файл и разорвать соединение. Для передачи (приема) файлов предназначены пункты меню «передача – отправить файл» и «передача –
принять файл».
14
При выборе одного из этих пунктов появляется окно, в котором необходимо указать передаваемый файл (путь, куда будет записываться получаемый
файл) и протокол, используемый для передачи или приема (лучше оставить
протокол, предлагаемый по умолчанию).
12) Составить перечень АТ-команд, обеспечивающих следующую инициализацию модема:
– разрешение эхо-вывода команд, передаваемых модему;
– разрешение отображения результирующих кодов в словесной форме;
– установление режима тонального набора номера;
– осуществление набора номера модемом после паузы в 3 с при наличии
гудка на линии (длительность паузы указывается в регистре S8).
13) С помощью АТ-команды повторно установить соединение между модемами (номер набирать после паузы, установленной в регистре S8).
14) Перейти в командный режим работы.
15) С помощью АТ-команды повторно разорвать соединение между модемами (опустить трубку модема).
16) С помощью АТ-команды задать режим, в котором сигнал DCD (сигнал обнаружения несущей удаленного модема) устанавливается только тогда,
когда модем обнаруживает несущую частоту от удаленного модема.
17) Установить, что при потере сигнала «готовность выходных данных»
модем прекращает связь, отключается от линии и переходит в командный режим работы.
18) Отключить режим автоответа (через изменение содержимого регистра S0).
19) Проверить содержимое регистра S7 и задать в нем длительность ожидания появления несущей частоты 70 с после набора номера.
20) Проверить содержимое регистра S11 и установить в нем длительность
передачи одной цифры номера при тональном наборе 55 мс.
21) С помощью АТ-команды отключить сжатие данных.
22) С помощью АТ-команды установить режим соединения без коррекции ошибок с буферизацией.
23) Установить соединение между модемами и зафиксировать отличие
данного соединения от предыдущего.
24) Перейти в командный режим работы и разорвать соединение между
модемами.
15
1.2.2. Организация модемной связи по выделенной линии
1) Ввести АТ-команды, обеспечивающие следующую инициализацию
модема:
– разрешение эхо-вывода команд, передаваемых модему;
– выключение динамика работающего модема;
– анализ сигнала «занято» (модем не должен ожидать сигнала «ответ
станции»);
– переход в режим вызова с установленными ограничениями.
2) Используя АТ-команды, установить соединение между модемами «US
Robotics Sportster Vi» по двухпроводной выделенной линии.
3) Перейти в командный режим работы и разорвать соединение между
модемами.
4) Установить соединение между модемами «ZYXEL U-1496Е PLUS» и
«Acorp Sprinter 56K» по двухпроводной выделенной линии и объяснить разницу по сравнению с предыдущим вариантом соединения по выделенной линии.
1.2.3. Тестирование модемов «US Robotics Sportster Vi»
1) Провести локальный аналоговый тест (продолжительность теста задать
в 7 с). Результат проведения теста занести в отчет.
2) Провести локальный аналоговый тест с самодиагностикой (продолжительность теста задать равной 7 с). Результат проведения теста занести в отчет.
3) Провести локальный цифровой тест. Результат тестирования занести в
отчет.
1.3. Содержание отчета
Отчет по данной лабораторной работе должен содержать:
а) краткие сведения о модемах и способах их программирования;
б) строки инициализации модема, содержащие АТ-команды для управления работой модема в соответствии с порядком выполнения работы;
в) выводы по каждому пункту работы;
г) ответы на контрольные вопросы.
16
1.4. Контрольные вопросы
1) В каком случае применяется программное управление потоком данных?
2) Какую команду модем воспринимает в режиме передачи данных?
3) Почему некоторые модемы не могут соединиться по выделенной линии при переходе в режим вызова?
4) Почему невозможно провести тест «Удаленная цифровая петля» с помощью используемых в лабораторной работе модемов?
5) Каким образом можно судить о том, что произошло успешное соединение между модемами?
6) Что означает аббревиатура «ASCII»?
Лабораторная работа 2
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СИГНАЛОВ В КАНАЛАХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ МОДЕМНОЙ СВЯЗИ
Ц е л ь р а б о т ы: изучить протоколы модуляции и передачи данных и
спектральные характеристики сигналов, передаваемых по каналам передачи
данных при организации модемной связи.
2.1. Краткие сведения из теории
2.1.1. Характеристики модулированных сигналов
Для передачи полезной информации по каналу связи обычно используются модулированные сигналы, которые позволяют решить задачи уплотнения
линий связи, электромагнитной совместимости, помехоустойчивости систем.
Процесс модуляции заключается в следующем. Выбирается сигналпереносчик, а полезный сигнал, несущий информацию, воздействует на один из
его параметров, после чего сигнал-переносчик приобретает информативные
свойства. Если переносчиком является гармонический сигнал вида S(t) =
= Acos(t + ), то полезный сигнал U(t) может изменять либо амплитуду: A(t) =
= A0 + AU(t), либо частоту: (t) = 0 + U(t), либо фазу: (t) = 0 + U(t)
сигнала-переносчика. В связи с этим гармонические модуляции называются соответственно амплитудной (АМ), частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ).
17
Частным случаем фазовой модуляции является относительная фазовая
модуляция (ОФМ), при которой фаза последующего импульса зависит от фазы
предыдущего следующим образом:
– если последующий импульс соответствует «нулю», фаза сохраняется;
– если последующий импульс соответствует «единице», происходит скачок фазы.
Важнейшей характеристикой модулированного сигнала является его
спектр. Рассмотрим спектр АМ-сигнала. Предположим, что полезный сигнал –
гармоническая функция с единичной амплитудой: U(t) = cos(t). Тогда модулированный сигнал можно представить так:
S (t )  ( A0  A cos(t )) cos 0t  A0 (1  m1 cos(t )) cos 0t ,
(2.1)
где m1 – коэффициент глубины модуляции;
 – частота полезного сигнала, с-1.
Воспользовавшись известной в тригонометрии формулой о произведении
двух косинусов, приходим к выводу о том, что в составе сигнала будут следующие частотные компоненты: 0, 0 +  и 0 – . При амплитудной модуляции спектр полезного сигнала переносится в область несущей частоты в виде
двух боковых полос, состав которых полностью определяется спектром полезного сигнала.
При частотной и фазовой модуляции изменение частоты всегда приводит
к изменению фазы и наоборот. Это дает основание записать такой модулированный сигнал общей формулой:
S (t )  A0 cos(0t  0   sin(t )),
(2.2)
где   индекс модуляции.
При ЧМ индекс модуляции  =  / , тогда как при ФМ  = .
Для нахождения спектра воспользуемся формулой тригонометрии о косинусе суммы двух аргументов, тогда
S (t )  A0 cos(0t  0 ) cos(  sin t )  A0 sin(0t  0 ) sin(  sin t ). (2.3)
В выражение (2.3) входят гармонические функции, и из него можно сделать заключение о спектре сигнала. С спектра зависит от индекса модуляции .
При  << 1
A
A
S (t )  A0 cos(0t  0 )  0 cos((0  )t  0 )  0 cos((0  )t  0 ). (2.4)
2
2
18
Частотный состав сигнала такой же, как и при амплитудной модуляции:
имеются составляющие 0, 0 +  и 0 – .
Частотный состав сигнала при больших индексах  получается весьма
сложным. Помимо несущей частоты 0 появляются комбинационные частоты
вида 0 ± 2n и 0 ± (2n+1).
Правило формирования спектра следующее. Спектр модулированного по
углу колебания определяется индексом модуляции: чем больше индекс, тем
шире спектр. Спектр состоит из двух боковых полос, расположенных в окрестностях несущей частоты. Каждая из боковых полос образована комбинационными частотами полезного сигнала.
Поскольку с помощью таких параметров, как частота, амплитуда и фаза,
можно полностью охарактеризовать синусоидальную волну, при модулировании несущей с целью передачи информации от одного модема к другому можно
изменять только эти показатели. Поэтому во всех модемах выполняется модуляция амплитуды, частоты или фазы либо модуляция нескольких этих параметров одновременно.
Рассмотрим работу стандартного низкоскоростного модема, передающего
сигналы со скоростью 300 бит/с в дуплексном режиме. Как видно из рис. 2.1, в
данном случае полоса частот разделена на два частотных диапазона с целью
обеспечения одновременной передачи в двух направлениях. Первый частотный
диапазон используется, когда модем находится в режиме вызова, второй – в
режиме ответа.
0,6
В
0,4
0,3
A 0,2
0,1
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
кГц
4
f
Рис. 2.1. Дуплексная передача данных со скоростью 300 бит/с
Как видно из рис. 2.1, на частоте 1070 Гц модем передает «0», что означает «пауза», на частоте 1270 Гц модем передает «1», что означает «знак». Аналогичные символы модем передает в режиме ответа: на частоте 2025 Гц – паузу;
на частоте 2225 Гц – знак. Этот тип модуляции называется частотной манипуляцией («Freqency Shift Keying», FSK). При таком режиме работы на передаю19
щем модеме поочередно выполняются включение и выключение передатчика.
При передаче «0» передатчик включается, генерирует сигнал на назначенной
для «0» частоте и выключается, при передаче «1» выполняется та же последовательность действий, но генерируемый сигнал имеет другую частоту.
Частотная манипуляция является несложным и экономичным методом
модуляции, который надежно работает в телефонных каналах при невысоких
скоростях передачи данных.
2.1.2. Характеристика протоколов, используемых в аналоговых модемах
Международный телекоммуникационный союз (ITU-T) разработал серию
стандартов, определяющих работу модемов. Эта серия стандартов получила
название «V»-серии, поскольку в обозначениях всех стандартов, относящихся
к работе модемов, применяется префикс «V».
При создании стандарта V.21, определяющего работу FSK-модемов, было
выдвинуто требование – избежать совпадения рабочих частот с управляющими
частотами, используемыми в европейских телефонных сетях. Поэтому модем
«V.21» в режиме вызова для передачи «1» и «0» использует частоты 980 и
1180 Гц, а в режиме ответа – частоты 1650 и 1850 Гц соответственно.
В протоколе V.21 предусмотрена дуплексная передача данных, следовательно, передающий и принимающий сигналы накладываются друг на друга.
Также при передаче сигнала по линии различного рода помехи суммируются с
полезным сигналом, в результате чего получается сложная временная зависимость (рис. 2.2). Даже если имеется источник сигнала определенной частоты,
то в результате рассеивания (дифракции), преломления на неоднородностях
среды, сложения (интерференции) получающихся волн, на выходе получается
весьма сложный колебательный процесс, сигнал с «плавающими» частотой и
амплитудой.
В более поздних протоколах передаваемый сигнал еще больше усложняется из-за увеличения скорости и различных дополнительных функций, предусмотренных протоколом.
Проведем спектральный анализ передаваемого по протоколу V.21 сигнала при разных значениях частоты дискретизации. В первом случае частота дискретизации составляет 8000 Гц. Число отсчетов: 8001. Частота дискретизации
в 2,35 раза больше максимальной частоты системы передачи. Как видно из
рис. 2.3, спектр определен недостаточно четко, так же нечетко определяются
несущие частоты.
20
Максимальные значения уровня сигнала определены неявно. Как было
указано ранее, модем в соответствии с протоколом V.21 в режиме вызова для
передачи «1» и «0» использует частоты 980 и 1180 Гц, а в режиме ответа – частоты 1650 и 1850 Гц соответственно.
Рис. 2.2. Осциллограмма сигнала, полученная
с помощью программы «Audacity 1.2.6»
Судя по рис. 2.3, получаем аналогичный результат, но амплитуда принимаемого сигнала меньше, чем передаваемого, так как полезный сигнал, передаваясь по линии связи с конечным сопротивлением, теряет часть своей мощности. По рисунку можно определить затухание в линии, оно составляет – 16 дБ.
Из рис. 2.3 видно также, что кроме несущих частот в телефонной линии
присутствует множество помех, которые возникают по различным причинам.
Трансформаторы, установленные в модемах, являются источниками импульсных помех. Источниками шума также могут являться взаимные влияния между
каналами, аналоговые системы уплотнения, шумы квантования в цифровых системах передачи, плохие контакты.
Во втором случае (рис. 2.4) частота дискретизации составляет 44,1 кГц.
Число отчетов составляет 44101. Частота дискретизации в 13 раз больше максимальной частоты системы передачи.
21
Рис. 2.3. Спектральная характеристика сигнала с частотой дискретизации 8 кГц,
полученная с помощью программы «Audacity 1.2.6»
В этом случае качество преобразования заметно выше. Ширина максимумов при этом заметно меньше, несущие частоты определены точнее. Амплитуда принимаемого сигнала, как и в первом случае, меньше, чем передаваемого.
Рис. 2.4. Спектральная характеристика сигнала с частотой дискретизации
44,1 кГц, полученная с помощью программы «Audacity 1.2.6»
22
При более внимательном рассмотрении спектра сигнала можно увидеть,
что на частоте примерно 50 Гц на передаваемый сигнал влияет довольно сильная помеха. Такое воздействие оказывают сети электропитания, от которых работают модемы и персональные компьютеры. Если переключить спектральную
характеристику в логарифмический вид, то можно увидеть гармоники данной
помехи с периодом 50 Гц. В модемах обычно установлен фильтр нижних частот, исключающий помеху от сети электропитания.
Следующим этапом развития аналоговых модемов стала разработка протокола V.22. Протокол V.22 является дуплексным протоколом модуляции,
предусматривающим использование относительной фазовой модуляции при частотном разделении каналов передачи взаимодействующих модемов. Нижний
подканал, как и в протоколе V.21, использует вызывающий модем, он передает
на несущей частоте 1200 Гц. Отвечающий модем, в свою очередь, использует
частоту передачи 2400 Гц (рис. 2.5). Протокол предусматривает два режима модуляции – относительная фазовая модуляция и двухпозиционная относительная
фазовая модуляция (ДОФМ). В первом случае скорость передачи достигает
значения 600 бит/с, а во втором – 1200 бит/с. И это является одним из главных
преимуществ модемов данного типа.
0,6
В
0,4
0,3
A 0,2
0,1
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
кГц
4
f
Рис. 2.5. Спектр сигналов модема, работающего
в соответствии с протоколом V.22
При ДОФМ-модуляции в одном сигнале кодируется 2 бита данных (дибит), поэтому рабочая скорость передачи сигналов модема, известная также как
модуляционная или боковая скорость, составляет 600 бод, т. е. равна половине
скорости передачи данных (информационной скорости) 1200 бит/с. В табл. 2.1
приводятся значения сдвига фазы, используемые для представления двухбитовых последовательностей при фазовой манипуляции в модемах, работающих в
соответствии со стандартом V.22.
23
Т а б л и ц а 2.1
Значения сдвига фазы, применяемые в модемах
для представления двухбитовых последовательностей
Первый бит
0
0
1
1
Второй бит
0
1
0
1
Сдвиг фазы, град
90
0
180
270
В отличие от V.21 протоколом V.22 впервые предусмотрено использование корректора фазовых искажений (эквалайзера) с фиксированными характеристиками.
Рекомендация V.22bis совпадает с V.22 по значениям несущих частот и
скорости модуляции. Предусматриваются два режима модуляции – четырехпозиционная (КАМ-4) и шестнадцатипозиционная (КАМ-16) квадратурная модуляция с передачей двух (дибит) и четырех (квадбит) бит на один сигнальный
отсчет. Скорость передачи данных может быть 1200 бит/c либо 2400 бит/с соответственно. При скорости 1200 бит/с протокол V.22bis полностью совместим
с протоколом V.22.
Рекомендация V.23 описывает способ передачи информации по коммутируемым каналам со скоростью 600 и 1200 бит/с с частотной модуляцией. Более
высокие по сравнению с протоколом V.21 скорости достигаются за счет полудуплексного режима передачи. В этом случае как вызывающим, так и отвечающим модемами используется вся полоса частот телефонного канала, но в разные моменты времени.
При работе со скоростью 1200 бит/с для передачи логической «1» протоколом V.23 используется несущая с частотой 1300 Гц, а для логического «0» –
2100 Гц. При скорости 600 бит/с логическая «1» передается той же частотой, а
логический «0» – частотой 1700 Гц. Рекомендация V.23 предусматривает использование неадаптивного эквалайзера. Кроме того, на частоте 420 Гц предусмотрена организация вспомогательного обратного канала со скоростью передачи 75 бит/с и девиацией частоты ±30 Гц. Другими словами, в обратном канале «1» передается частотой 390 Гц, а «0» – 450 Гц.
Протокол V.32 основывается на модифицированной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) и предполагает полнодуплексную передачу по двух24
проводным телефонным каналам. Следовательно, модемы V.32 должны реализовывать функцию эхо-подавления.
Основные характеристики протокола V.32:
– дуплексная передача по двухпроводным телефонным каналам;
– использование КАМ со скоростью модуляции 2400 Бод;
– поддержка скоростей передачи в 9600, 4800, 2400 бит/с;
– реализация альтернативных схем модуляции при скорости 9600 бит/с
(КАМ-16);
– возможность поддержки асинхронного режима передачи;
– значение несущей частоты составляет 1800 ± 7 Гц;
– полоса частот, занимаемая сигналом, – от 600 до 3000 Гц.
Остальные типы модуляций, применяемые в аналоговых модемах, имеют
сложную структуру сигнала и в данных методических указаниях не рассматриваются.
2.2. Порядок выполнения лабораторной работы
1) Собрать схему измерения параметров передаваемых по каналу связи
сигналов, приведенную на рис. 2.6. В этом случае информация, поступающая с
телефонной линии, записывается с помощью дополнительного модема, параллельно подключенного к модему, участвующему в передаче информации.
Коммутационная станция
NEAX 7400 М100МХ
ПК
ПК
Модем «Acorp»
RS-232
Модем «Acorp»
RJ-11
RJ-11
RS-232
RJ-11
Модем «Zyxel»
Рис. 2.6. Схема измерения параметров передаваемых сигналов
с использованием дополнительного модема
25
2) Запустить на компьютере программное обеспечение «Секретарь», поставляемое вместе с аналоговыми модемами «Acorp Sprinter 56K». После чего
необходимо выбрать модем, который будет использоваться для записи передаваемого сигнала (выбирается дополнительный, параллельно подключенный модем).
3) Запустить программу HyperTerminal и осуществить ее предварительную настройку. Используя АТ-команды, установить соединение между модемами в соответствии с заданным преподавателем вариантом (табл. 2.2).
Т а б л и ц а 2.2
Выбор используемого протокола
Номер варианта
Исследуемый протокол
1
V.21
2
V.22
3
V.22bis
4
V.23
5
V.32
4) Для просмотра осциллограммы модулированного сигнала, передаваемого в полудуплексном режиме, следует установить некоторую задержку перед
возвратом модемом сигнала готовности к передаче CTS (например, на 10 с). На
это время линия СТS будет отключена, следовательно, передающий модем не
сможет передавать данные, а будет работать только в режиме приема. Для этого
с помощью программы HyperTerminal вводим АТ-команды, приведенные
в табл. 2.3.
Т а б л и ц а 2.3
Процесс установления соединения по протоколу V.хх
АТ-команда
1
+MS=Vхх
%С0
&M1
&К3
Расшифровка команды
2
Выбор исследуемого протокола связи V.хх
Запрет сжатия данных по любым протоколам
Синхронный режим на время соединения
Включение аппаратного контроля управления потоком
данных
26
О к о н ч а н и е т а б л. 2.3
1
S21=48
S26=10
D206
2
Во втором бите регистра S21 прописывается, что CTS
следует за состоянием RTS, задержка устанавливается в
регистре S26
Регистр, устанавливающий задержку в секундах до
возврата модемом сигнала готовности к передаче. Выполняется в синхронном режиме
Переход в режим вызова и набор номера принимающего модема
Определить скорость установленного соединения (с помощью АТкоманды) и осуществить передачу текстового документа. Во время передачи
файла произвести запись сигнала с линии в звуковом формате Wave с помощью
программного обеспечения «Секретарь», нажав кнопку «Запись с линии» (программа позволяет записывать сигнал с частотой дискретизации, не превышающей 8 кГц).
5) Получить спектральную характеристику ранее записанного в файл
сигнала с помощью звукового редактора «Audacity 1.2.6». Для этого нужно
войти в меню «Анализ» и нажать на кнопку «Нарисовать график спектра». Откроется окно спектрального анализатора (см. рис. 2.3). При открытии данного
окна происходит предварительный расчет спектра короткого фрагмента волновой формы, начало которого совпадает с позицией маркера. Если же выделен
фрагмент волновой формы (или даже вся волновая форма), анализируется выборка сигнала, расположенная посередине выделенного фрагмента. Это соответствует измерению единственного значения мгновенного спектра.
Чтобы выполнить спектральный анализ всего выделенного звукового
фрагмента (или всей волновой формы), нужно нажать на кнопку «Scan». Полученный результат приближенно соответствует классическому спектру. Окно с
графиком спектра можно увеличить с помощью мыши. По горизонтальной оси
откладывается частота в герцах, по вертикальной – уровень компонентов сигнала на этой частоте.
При установленном флажке «Линейный вид» горизонтальная ось размечается в линейном масштабе, в котором удобнее рассматривать весь спектр в
целом, включая его высокочастотную область. Если этот флажок снят, то по
27
горизонтали устанавливается логарифмический масштаб, который позволяет
наблюдать в деталях низкочастотную часть спектра.
Слева под шкалой частот располагается поле, в котором отображаются
данные о значениях спектральной функции сигнала для той частоты, на которую в данный момент нацелен указатель мыши (сама частота также отображается в этом поле).
В поле, расположенном правее рассмотренного, показаны частоты спектральных составляющих сигнала, в окрестностях которых сосредоточена максимальная энергия (частоты максимальных пиков на графике). Здесь же указывается условное обозначение высоты тона, соответствующего частоте максимума спектральной функции.
В раскрывающемся списке «FFT» предусмотрено несколько стандартных
значений размера выборки для быстрого преобразования Фурье (чем больше
это значение, тем точнее анализ и тем больше время, необходимое для его проведения).
6) Собрать схему измерения параметров передаваемых по каналу связи
сигналов, приведенную на рис. 2.7. В данном варианте информация, поступающая с телефонной линии, записывается с помощью звуковой карты. Сигнал с
телефонной линии проходит через согласующее устройство и поступает на линейный вход звуковой платы.
Коммутационная станция
NEAX 7400 М100МХ
Модем «Acorp»
RS-232
ПК
Модем «Acorp»
RS-232
RJ-11
ПК
RJ-11
Согласующий
адаптер
RJ-11
Рис. 2.7. Схема рабочего стенда с использованием согласующего адаптера
7) Перед началом работы требуется активировать работу линейного входа, для этого нужно два раза кликнуть на ярлыке аудиоустройства в правом
нижнем углу в панели задач Windows, появится меню «Звуки и аудиоустройства», далее нажать: «дополнительные параметры» – «свойства» – «запись» –
«выбрать линейный вход».
28
8) Так как звуковую карту можно испортить высоким напряжением с линии, регулятор сопротивления на согласующем устройстве необходимо установить в крайнее левое положение (наивысшее сопротивление резистора переменного сопротивления), и затем, наблюдая за уровнем сигнала с помощью
электронного осциллографа Oscilloscope 2.51, плавно увеличивать напряжение
до 0,7 В.
Рис. 2.8. Внешний вид электронного осциллографа «Oscilloscope 2.51»
9) Записать информацию с телефонной линии при помощи звукового редактора «Audacity 1.2.6». При создании нового проекта в данном программном
обеспечении необходимо выбрать частоту дискретизации и разрядность записываемого звука.
Современные звуковые карты оборудованы аналого-цифровым преобразователем (АЦП), но качество АЦП на разных картах разное. Из теоремы Котельникова следует, что для получения неискаженного цифрового сигнала частота дискретизации должна быть как минимум в два раза больше наивысшей
частоты кодируемого сигнала. Таким образом, при кодировании слышимого
звукового сигнала от 20 Гц до 20 кГц частота дискретизации должна быть не
менее 40 кГц. В большинстве стандартов цифрового звука принята частота дискретизации 44,1 кГц. В студийной цифровой аппаратуре частота дискретизации
еще выше – 48 кГц.
29
Остановимся на разрядности записанного звука. Современные звуковые
платы используют 8 или 16 бит памяти на одно измерение, существуют и более
высококачественные платы – 32-разрядные. Чем больше разрядность, тем выше
качество оцифрованного звука.
На используемом рабочем месте применяется стандартная звуковая карта
«Realtek AC 97», следовательно, частота дискретизации может быть выбрана до
44,1 кГц, разрядность – до 16 бит.
10) Сохранить записанную информацию в стандартном формате
аудиофайлов – «РСМ» («pulse code modulation» – импульсно-кодовая модуляция).
11) Провести спектральный анализ записанного сигнала с помощью редактора «Audacity 1.2.6» аналогично п. 3.–.5.
12) Сравнить две полученные спектральные характеристики. Необходимо
обнаружить рабочий частотный диапазон и основные несущие, характерные
для исследуемого стандарта; выявить разницу между двумя характеристиками;
установить, какие помехи возникли на линии.
13) Записать модулированный сигнал по протоколу V.23 и зафиксировать его временную характеристику с отображением используемой модуляции,
используя возможности программы «Audacity 1.2.6».
14) Составить обобщающую таблицу, содержащую следующие сведения:
название коммуникационного протокола;
характеристики данного протокола (тип и скорость модуляции, скорость
передачи информации, используемые режимы работы, протокол коррекции
ошибок, протокол сжатия данных).
2.3. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующее.
1) Заполненную таблицу стандартов на модемы.
2) Изображения спектральных характеристик с их подробным спектральным анализом и сравнением.
3) Изображение временной зависимости сигнала, передаваемого в соответствии с протоколом V.23 с используемой модуляцией.
4) Ответы на контрольные вопросы.
30
2.4. Контрольные вопросы
1) Почему сигнал, передаваемый по телефонной линии, не имеет синусоидальной формы, а отдельные колебания имеют различную амплитуду?
2) Из-за чего спектральная характеристика сигнала в первом способе расчета вычисляется до частоты 4000 Гц, а во втором – до 22000 Гц?
3) Можно ли определить тип модуляции по временной диаграмме сигнала, передаваемого по протоколу V.32?
4) Почему вместо передаваемой информации на дисплее в программе
«HyperTerminal» в момент передачи данных могут появляться случайные символы («мусор»)?
5) Из-за чего на спектральной характеристике передаваемого сигнала, записанного с помощью звуковой карты, появляется дополнительный импульс в
области низких частот? Почему его нет при записи сигнала с помощью дополнительного модема?
6) Почему частотная модуляция не пригодна для работы на больших скоростях передачи данных?
7) Для чего используется алгоритм быстрого преобразования Фурье?
Библиографический список
1. Л о п а т и н В. Ф. Теория передачи сигналов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / В. Ф. Л о п а т и н, А. Д. М о ч е н о в. Волгоград:
Ин-Фолио, 2010. 368 с.
2. Л а г у т е н к о О. И. Современные модемы / О. И. Л а г у т е н к о. М.: Экотрендз, 2002. 346 с.
31
ПРИЛОЖЕНИЕ
АТ-КОМАНДЫ (базовый и расширенный наборы)
А/  повторно выполняет последнюю команду (не нажимать клавишу
Enter);
А>  повторно выполняет последнюю команду или повторяет последний
набор номера до девяти раз (не нажимать клавишу Enter).
+++  команда, приводящая модем в командный АТ-режим.
БАЗОВЫЙ НАБОР АТ-КОМАНД
Каждая команда должна следовать за префиксом АТ.
А  подключение к линии в режиме ответа.
Bn – установка параметров предварительного согласования:
В0  стандарт V.22 (1200 бит/с).
В1  U.S. стандарт (Bell 212 A).
D  набор указанного номера, попытка связаться.
Цифры и символы, используемые с командой D:
0  9, #, *.
Р  импульсный набор.
Т  тональный набор.
W  ожидание промежуточного тона (ответа станции).
R  обращение частот. Эта команда позволяет звонить на модемы, которые могут работать только в режиме вызова. При использовании этой команды
модем набирает номер на частоте ответа. Вводится как последняя цифра.
,  пауза во время набора номера, указывается в регистре S8 (по умолчанию 2 с).
; – возврат в командный режим после набора номера.
!  кратковременный разрыв линии (FLASH).
@  ожидает 5 с молчания перед продолжением набора номера, иначе
возвращает «NO ANSWER».
L  набор номера, который вызывался последним.
Sn  набирает номер, сохраненный в памяти EEPROM в позиции n
(n = 0 – 3).
$  справка по командам набора номера.
En – эхо в командном режиме:
Е0  выключает режим эха.
Е1  включает режим эха (передача принятого от клавиатуры символа
обратно для показа его на экране).
Hn – команды подъема или опускания трубки:
Н0  опустить трубку.
32
Н1  поднять трубку.
In  опрос модема (n = 0 – 17):
I0  информация о продукте (модеме);
I1  результаты тестирования ROM (контр. сумма);
I2  результаты тестирования RAM;
I4  текущие модемные установки.
Ln - управление громкостью динамика внутреннего модема.
Мn  управление динамиком:
0 – динамик постоянно отключен;
1 - динамик включен до тех пор, пока модем не установит соединение и
обнаружит несущую;
2 - динамик постоянно включен;
3 - как только набрана последняя цифра номера, динамик включается и
остается в этом состоянии до тех пор, пока модем не обнаружит несущую.
On – возврат в режим соединения:
0  возвращение в режим данных;
1  возвращение в режим данных с принудительным повтором процедуры
установления связи;
2 – возвращение в режим данных и смена скорости соединения.
Sr = n  записывает в регистр Sr величину n (где n = 0  255).
Sr?  показывает величину, находящуюся в регистре Sr.
Sr,b = n  устанавливает бит «b» регистра Sr, равным величине n (n=0,1).
Sr,b?  показывает величину бита «b» регистра S7.
Vn – отображение результирующих кодов в словесной или цифровой
форме:
0  отображение результирующих кодов в цифровой форме;
1  отображение результирующих кодов в словесной форме;
&$  краткая помощь по расширенному набору команд АТ$;
$  краткая помощь по набору основных команд АТ.
РАСШИРЕННЫЙ НАБОР КОМАНД «АТ& . . .»
&В0  скорость порта (РС) отслеживает скорость связи.
&В1  скорость порта фиксируется на заданной величине.
&С0  сигнал CD (контроль наличия несущей) всегда включен.
&С1  сигнал CD отслеживает наличие несущей в линии.
&D0  игнорирует сигнал DTR, считая его всегда включенным.
&D1  включение DTR вызывает набор номера, заданного по умолчанию.
&D2  готовность терминала данных, выключение DTR заставляет модем
положить трубку и вернуться в командный режим.
&F  загружает фабричные установки в RAM в качестве рабочей конфигурации.
33
&G0  защитный тон выключен (US and Canada).
&H0  управление потоком данных DTE / DCE отключено.
&H1  аппаратный контроль потока данных CTS / RTS.
&H2  программный контроль потока данных XON / XOFF.
&H3  аппаратный и программный контроль.
&I0  программный контроль потока невозможен.
&I1  XON / XOFF для вашего модема и удаленной системы.
&I2  XON / XOFF сигналы только для вашего модема.
&K0  компрессия данных не используется.
&K1  Auto enable / desable.
&K2  компрессия данных используется.
&K3  компрессия MNP5 невозможна.
&M0  нормальный режим, контроль ошибок не используется.
&M4  нормально/контроль ошибок.
&M5  режим контроля ошибок.
&N0  автоматическое установление максимально возможной скорости
связи. Если она не выполнима, модем отключается.
&N1  300 бит/с.
&N2  1200 бит/с.
&N3  2400 бит/с.
&N4  4800 бит/с.
&N5  7200 бит/с.
&N6  9600 бит/с.
&N7  12000 бит/с.
&N8  14400 бит/с.
&P0  отношение «импульс / пауза» при декадном наборе 39/61.
&P1  отношение «импульс / пауза» при декадном наборе 33/67.
&R1  модем считает сигнал RTS всегда включенным, игнорируя его
изменения.
&R2  прием данных только при наличии сигнала RTS.
&S0  модем поддерживает сигнал DSR всегда включенным.
&S1  модем контролирует DSR.
&T0  прекращает выполнение теста.
&T1  тест «Аналоговая петля» (ALB).
&T3  тест «Локальная цифровая петля».
&T4  разрешить установку режима цифровой петли по запросу удаленного модема.
&T5  запрет установки режима цифровой петли по запросу удаленного
модема.
&T6  тест «Удаленная цифровая петля» (RDL).
&T7  тест «Удаленная цифровая петля с самотестированием» (RDL+ST).
34
&T8  тест «Аналоговая петля с самотестированием» (ALB+ST).
&Un  установка предельной скорости.
&U1  300 бит/с.
&U2  1200 бит/с.
&U3  2400 бит/с.
&U4  4800 бит/с.
&U5  7200 бит/с.
&U6  9600 бит/с.
&U7  12000 бит/с.
&U8  14400 бит/с.
&Zn = S  сохраняет строку (S) набора номера в позиции
n (n = 0  3) памяти запоминающего устройства модема.
&Zn?  выводит на дисплей последний набранный номер.
35
Учебное издание
БИЗИН Дмитрий Игоревич,
КОВАЛЕНКО Ольга Николаевна,
ФАДЕЕВ Константин Сергеевич
ОРГАНИЗАЦИЯ МОДЕМНОЙ СВЯЗИ
В ДИАПАЗОНЕ ТОНАЛЬНЫХ ЧАСТОТ
Редактор Н. А. Майорова
Корректор И. А. Сенеджук
***
Подписано в печать .10.2014. Формат 60  84 1/16.
Офсетная печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,3. Уч.-изд. л. 2,5.
Тираж 100 экз. Заказ .
**
Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа
Типография ОмГУПСа
*
644046, г. Омск, пр. Маркса, 35
36
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
599 Кб
Теги
1106
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа