調(diào)制解調(diào)器(MODEM)是為了解決利用模擬信道傳輸數(shù)字信號而研制的一種通信設備,。計算機只能處理數(shù)字信號,,而現(xiàn)有的一些信道又只能傳輸模擬信號,,為了利用模擬信道傳輸數(shù)字信號,,發(fā)送端就必須將數(shù)字信號轉換成模擬信號,將欲發(fā)送的數(shù)字信號調(diào)制到載波上去,,而載波信號是模擬信號,,可以在模擬信道上傳輸。然后,,接收端再進行相應的處理,恢復傳輸?shù)臄?shù)字信號,,這一過程就是解調(diào),。這樣就實現(xiàn)了在模擬信道上傳輸數(shù)字信號的目的。
在實際應用中,,一般都采用雙工通信,,所以將調(diào)制器(MOdulator)和解調(diào)器(DEModulator)裝配在一起,就是我們常用的調(diào)制解調(diào)器(MODEM),。
調(diào)制解調(diào)器的組成
調(diào)制解調(diào)器通常由電源,、發(fā)送電路和接收電路組成。電源提供Modem工作所需要的電壓,;發(fā)送電路中包括調(diào)制器、放大器,、以及濾波,、整形和信號控制電路,它的功能是把計算機產(chǎn)生的數(shù)字脈沖轉換為已調(diào)制的模擬信號,;接收電路包括解調(diào)器以及有關的電路,,它的作用是把模擬信號變成計算機能接收的數(shù)字脈沖。
調(diào)制解調(diào)器的發(fā)展
早期的低速Modem采用調(diào)頻技術,。后來的Modem采用四進制調(diào)相技術,也有的Modem采用差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying,,DPSK)技術,。在20世紀80年代后期,出現(xiàn)了更高速的Modem,。這些高速Modem采用的調(diào)制技術叫格碼調(diào)制(Trellis Coded Modulation,,TCM),,使得在公共交換電話網(wǎng)上的最高傳輸速率可達14400b/s或19200b/s,在高質量的租用線路上甚至能達到24400b/s的數(shù)據(jù)速率,。
進一步提高傳輸速率還可以在其他技術方面尋求解決辦法,,例如,,采用數(shù)據(jù)壓縮技術。有一種V.29Modem,,雖然工作在9600b/s,,但是由于使用的數(shù)據(jù)壓縮算法可達至112:l的壓縮比,,所以數(shù)據(jù)發(fā)送速率理論上可達到19200b/s。
另外一種高速Modem采用了高速微處理器和大約70000行指令,,由于采用多個音頻組成的載波群對數(shù)據(jù)進行分組傳輸,,因而叫做分組集群式Modem。這種Modem工作時首先發(fā)送512個音頻載波信號,,然后對所有載波信號進行評價,,決定哪些頻率可以使用,根據(jù)偵察到的線路情況確定最適合的調(diào)制方式,,可能是2bit、4bit或6bit的QAM調(diào)制,。例如,,若400個音頻載波可用,調(diào)制方案為6 bit QAM,,則400×6=2400,,即可同時傳送2400bit。如果每種載波都是一秒鐘變化4次,,則可得到約10000b/s的數(shù)據(jù)速率。分組集群式Modem對數(shù)據(jù)先進行分組,,并自動產(chǎn)生16位的CRC校驗碼,,因而接收端可進行檢錯處理,如發(fā)現(xiàn)錯誤,,可要求重發(fā)出錯分組,。另外,這種Modem有一個優(yōu)點,,就是它能自動調(diào)整可用的頻率,而且可對回降速率進行微小的調(diào)整,,因而增加了有效帶寬,。
1996年出現(xiàn)了56kb/s的Modem,并于1998年形成了ITu的V.90建議,。這種Modem采用非對稱的工作方式,,從客戶端向服務器端發(fā)送稱為上行信道,,其數(shù)據(jù)速率為28.8kb/s或33.6kb/s,從服務器端向客戶端發(fā)送稱為下行信道,,其數(shù)據(jù)速率可以達至lJ56kb/s,。其所以采用非對稱的工作方式是因為客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時要采用模數(shù)轉換,會出現(xiàn)量化噪聲,,使得Modem的數(shù)據(jù)速率受到限制,。而IsP一端的服務器采用數(shù)字干線連接,無需模數(shù)轉換,,不會出現(xiàn)量化噪聲,,因而可以用f1]PCM編碼調(diào)制的最高數(shù)據(jù)速率56kb/s。56K技術的出現(xiàn)適應了通過電話線準高速連接Internet的需求,,成為當時互聯(lián)網(wǎng)用戶首選的聯(lián)網(wǎng)技術,。