二線如何進行全雙工通信-由電話兩根線,卻可以吵架想到的

二線如何進行全雙工通信---”由電話兩根線，卻可以吵架“想到的2012-05-0216:00:03分類：Delphi先記下問題，慢慢找答案為什么電話只有兩根線，卻可以實現(xiàn)全雙工通信？比如和老婆打電話對罵的時候，都能聽見對方罵你。電話到交換機之間采用2線，交換機側(cè)使用一個2線轉(zhuǎn)4線的電路一一混合線圈來實現(xiàn)收發(fā)分離。對端反之，實現(xiàn)收發(fā)混合。實現(xiàn)2線全雙工有三種方法：1、頻分復用FDM;2、乒乓法(時分壓縮復用)；3、回波消除(ECHOcancellation)。以前做過E1的通信設(shè)備，乒乓法比較好理解一點，頻分復用也接觸過，像ADSL、光線通信等，但是從來沒有去深究過原理，回波消除則是第一次接觸。但是ADSL是使用電話線來通信的，所以要揪著這兩根電話線不放了。回波消除感覺還湊合能解釋一下：兩邊同時發(fā)送數(shù)據(jù)，兩邊的數(shù)據(jù)混合到一起，我只要把混合后的數(shù)據(jù)中自己的數(shù)據(jù)剔出來，剩下的就是對方的數(shù)據(jù)了。FDM使用低通、高通、帶通一類的濾波器把信號分離開來。同時FDM中兩個方向同時發(fā)送數(shù)據(jù)，電流如何流動？兩個方向的數(shù)據(jù)疊加后，該向哪邊流就向哪邊流？混合線圈工作原理在有線電話網(wǎng)中，電話機是通過兩條導線和電信局的交換機傳送和接收電信號。如果不采取措施，發(fā)話者的音頻信號必會傳到自己的受話器中，使自己聽到自己的講話聲音，這就是"側(cè)音”。較大的側(cè)音會影響接聽對方的講話，故必須減小或消除。如圖2所示是一電話機的消"側(cè)音"電路與交換機的連接示意圖。圖中的兩個變壓器是完全相同的，a、b、c、d、e、f六個線圈的匝數(shù)相同。打電話時，對著話筒發(fā)話，把放大后的音頻電壓加到變壓器的線圈a,從線圈c和b輸出大小相等但隨聲頻變化的電壓，c兩端的電壓產(chǎn)生的電流IL通過線圈e和兩導線L、電信局的交換機構(gòu)成回路，再通過交換機傳到對方電話機，對方就聽到發(fā)話者的聲音。同時由于線圈e中有電流通過，在線圈f中也會有電壓輸出，放大后在自己的電話機的受話器上發(fā)出自己的講話聲，這就是上面講的"側(cè)音”。為了消除這個側(cè)音，可以把線圈b的電壓加在線圈d上，并通過R調(diào)節(jié)d中的電流Id。那么為達到消側(cè)音的目的，1應(yīng)與（）相接；4應(yīng)與（）相接，并使ld（）IL（填"小于"、"大于"、或'等于"）。對方講話時，音頻電壓通過交換機和兩條導線L加到本機，那么通過R的電流為多少？解析：發(fā)話時，假定某一時刻通過線圈a的電流是從上端流入，而且增大，則在線圈c和b上感應(yīng)的電壓都是上正下負，e中形成的電流在變壓器鐵芯中產(chǎn)生的磁場的磁感線是逆時針方向的；1和3,2和4相接時，b的感應(yīng)電壓在d中形成的電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁感線是順時針的，由于e和d的匝數(shù)相同，只要調(diào)節(jié)R使e、d中的電流強度相等，則e和d產(chǎn)生的磁場就完全抵消，通過線圈f的磁通量始終為零，f中沒有感應(yīng)電動勢，受話器中沒有發(fā)話者的聲音，從而消除側(cè)音。對方發(fā)話時，從交換機傳來的音頻電壓加到電話機上，假設(shè)某一時刻在線圈e和c中形成的電流是從c的下端流入且增大，則b線圈的1端為負，d線圈的3端為負，感應(yīng)電壓值相同，在bdR回路中沒有電流，d中不會產(chǎn)生磁場抵消e的磁場，f中有e產(chǎn)生的磁場的磁感線通過，磁通量會發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，放大后在受話器中發(fā)出對方的聲音。更言簡意賅的解釋:這個牽涉到所謂的二/四線轉(zhuǎn)換問題：二線是指模擬電話線路（家里的2芯電話線），而四線就是指傳輸設(shè)備音頻連接配線、電話交換機、或者電話機的內(nèi)部線路。設(shè)備內(nèi)部的音頻信號都是收發(fā)獨立的，各占用一對線，即4線接口方式。這樣電路穩(wěn)定，使用維護、檢測都比較簡單。但是，為了控制投資，連接戶外的用戶電纜線路采用二線制式來大幅減少電纜芯線，使得能夠在一對銅線上傳輸雙方向的信號。這兩部分之間的二線轉(zhuǎn)四線功能就需要一個混合線圈來完成。那如何才能實現(xiàn)二四線轉(zhuǎn)換呢，實際上簡單地說就是：音頻耦合+消側(cè)音兩項功能的結(jié)合。1?音頻耦合原理簡單，將將收發(fā)的信號通過線圈耦合就可以完成了，耦合以后線路上就包含了雙向的信號，各自完成了發(fā)送語音的功能。2?消側(cè)音的功能：由于線路上傳輸?shù)男盘柺前涯愫蛯Ψ降恼Z音信號同時傳遞，因此在你說的話在進入聽筒之前需要從線路信號中消掉。我們可以設(shè)計一個電路，實現(xiàn)將混合以后的線路減去自己的發(fā)送的語音信號然后再送入聽筒，這時你就可以在聽筒中只聽到對方的聲音了，而這個信號反向功能在變壓器的應(yīng)用中是很容易做到的。因此，無論你發(fā)出什么語音，聽筒發(fā)出的永遠是：線路混合語音信