调制解调器的原理分析

2012-09-26 15:29:52来源: 互联网

解调器是调制式直流放大电路中的一个重要组成部分。它把已放大了的交流电压还原为直流电压,其大小和极性与交流电压的幅度和相位要对应。

  下图是解调器的原理电路,RL为负载,C为滤波电容,其作用是使输出直流电压平滑,解调开关K与输入交流信号,Ui具有相同的频率。当Ui为正时,开关接通,输出等于输入电压UO,经电容C的平滑作用后,应可得到平滑的直流电压UO。相反,如果Ui为负时,开关接通,Ui为正时,开关断开,则输出端得到负的脉动直流电压UO。

  调制解调器的原理

  我们常说的Modem,其实是Modulator(调制器)与Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解调器。也有人跟据Modem的谐音,亲昵地称之为“猫”。我们知道,计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信号。于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。这个数模转换器就是我们这里要讨论的Modem。计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”。经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。

  一。 Modem的类别

  一般来说,根据Modem的形态和安装方式,可以大致可以分为以下四类:

  1、外置式Modem

  外置式Modem放置于机箱外,通过串行通讯口与主机连接。这种Modem方便灵巧、易于安装,闪烁的指示灯便于监视Modem的工作状况。但外置式Modem需要使用额外的电源与电缆。

  2、内置式Modem

  内置式Modem在安装时需要拆开机箱,并且要对中断和COM口进行设置,安装较为繁琐。这种Modem要占用主板上的扩展槽,但无需额外的电源与电缆,且价格比外置式Modem要便宜一些。

  3、PCMCIA插卡式Modem

  插卡式Modem主要用于笔记本电脑,体积纤巧。配合移动电话,可方便地实现移动办公。

  4、机架式Modem

  机架式Modem相当于把一组Modem集中于一个箱体或外壳里,并由统一的电源进行供电。机架式Modem主要用于Internet/Intranet、电信局、校园网、金融机构等网络的中心机房。

  除以上四种常见的Modem外,现在还有ISDN调制解调器和一种称为Cable Modem的调制解调器,另外还有一种ADSL调制解调器。Cable Modem利用有线电视的电缆进行信号传送,不但具有调制解调功能,还集路由器、集线器、桥接器于一身,理论传输速度更可达10Mbps以上。通过Cable Modem上网,每个用户都有独立的IP地址,相当于拥有了一条个人专线。目前,深圳有线电视台天威网络公司已推出这种基于有线电视网的Internet接入服务,接入速率为2Mbps-10Mbps!

  二。 Modem的传输模式

  Modem最初只是用于数据传输。然而,随着用户需求的不断增长以及厂商之间的激烈竞争,目前市场上越来越多的出现了一些“二合一”、“三合一”的Modem。这些Modem除了可以进行数据传输以外,还具有传真和语音传输功能。

  1、传真模式(Fax Modem)

  通过Modem进行传真,除省下一台专用传真的费用外,好处还有很多:可以直接把计算机内的文件传真到对方的计算机或传真机,而无需先把文件打印出来;可以对接收到的传真方便地进行保存或编辑;可以克服普通传真机由于使用热敏纸而造成字迹逐渐消退的问题;由于Modem使用了纠错的技术,传真质量比普通传真机要好,尤其是对于图形的传真更是如此。目前的Fax Modem大多遵循V.29和V.17传真协议。其中V.29支持9600bps传真速率,而V.17则可支持14400bps的传真速率。

  2、语音模式(Voice Modem)

  语音模式主要提供了电话录音留言和全双工免提通话功能,真正使电话与电脑融为一体。这里,我们主要讨论的是一种新的语音传输模式―DSVD(Digital Simultaneous Voice and Data)。DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一项语音传输标准,是现有的V.42纠错协议的扩充。DSVD通过采用Digi Talk的数字式语音与数据同传技术,使Modem可以在普通电话线上一边进行数据传输一边进行通话。

  DSVD Modem保留了8K的带宽(也有的Modem保留8.5K的带宽)用于语音传送,其余的带宽则用于数据传输。语音在传输前会先进行压缩,然后与需要传送的数据综合在一起,通过电话载波传送到对方用户。在接收端,Modem先把语音与数据分离开来,再把语音信号进行解压和数/模转换,从而实现的数据/语音的同传。DSVD Modem在远程教学、协同工作、网络游戏等方面有着广泛的应用前景。但在目前,由于DSVD Modem的价格比普通的Voice Modem要贵,而且要实现数据/语音同传功能时,需要对方也使用DSVD Modem,从而在一定程度上阻碍了DSVD Modem的普及。

  三。 Modem的传输数率

  Modem的传输速率,指的是Modem每秒钟传送的数据量大小。我们平常说的14.4K、28.8K、33.6K、56K等,指的就是Modem的传输速率。传输速率以bps(比特/秒)为单位。因此,一台33.6K的Modem每秒钟可以传输33600bit的数据。由于目前的Modem在传输时都对数据进行了压缩,因此33.6K的Modem的数据吞吐量理论上可以达到115200bps,甚至230400bps。

  Modem的传输速率,实际上是由Modem所支持的调制协议所决定的。我们平时在Modem的包装盒或说明书上看到的V.32、V.32bis、V.34、V.34+、V.fc等等,指的就是Modem的所采用的调制协议。其中V.32是非同步/同步4800/9600bps全双工标准协议;V.32bis是V.32的增强版,支持14400bps的传输速率;V.34是同步28800bps全双工标准协议;而V.34+则为同步全双工33600bps标准协议。以上标准都是由ITU(国际通讯联盟)所制定,而V.fc则是由Rockwell提出的28800bps调制协议,但并未得到广泛支持。

  提到Modem的传输速率,就不能不提时下被炒得为热的56K Modem。其实,56K的标准已提出多年,但由于长期以来一直存在以Rockwell为首的K56flex和以U.S.Robotics为首X2的两种互不兼容的标准,使得56K Modem迟迟得不到普及。值得庆幸的是,今年2月,在国际电信联盟的努力下,56K的标准终于统一为ITU V9.0,众多的Modem生产厂商亦已纷纷出台了升级措施,而真正支持V9.0的Modem亦已经遍地开花。56K有望在一到两年内成为市场的主流。在这里要顺便说一下的是,由于目前国内许多ISP并未提供56K的接入服务,因此在购买56K Modem前,最好先向你的服务商打听清楚,以免造成浪费。

  以上我们所讲的传输速率,均是在理想状况的得出的。而在实际使用过程中,Modem的速率往往不能达到标称值。实际的传输速率主要取决于以下几个因素:

  1、电话线路的质量

  因为调制后的信号是经由电话线进行传送,如果电话线路质量不佳,Modem将会降低速率以保证准确率。为此,我们在连接Modem时,要尽量减少连线长度,多余的连线要剪去,切勿绕成一圈堆放。另外,最好不要使用分机,连线也应避免在电视机等干扰源上经过。

  2、是否有足够的带宽

  如果在同一时间上网的人数很多,就会造成线路的拥挤和阻塞,Modem的传输速率自然也会随之下降。因此,ISP是否能供足够的带宽非常关键。另外,避免在繁忙时段上网也是一个解决方法。尤其是在下载文件时,在繁忙时段与非繁忙时段下载所费的时间会相差几倍之多。

  3、对方的Modem速率

  Modem所支持的调制协议是向下兼容的,实际的连接速率取决于速率较低的一方。因此,如果对方的Modem是14.4K的,即使你用的是56K的Modem,也只能以14400bps的速率进行连接。

  四。 Modem的传输协议

  Modem的传输协议包括调制协议(Modulation Protocols)、差错控制协议(Error Control Protocols)、数据压缩协议(Data Compression Protocols)和文件传输协议。调制协议我们在前面已经讨论过,现在着重谈一下其余的三种传输协议。

  1、 差错控制协议

  随着Modem的传输速率不断提高,电话线路上的噪声、电流的异常突变等,都会造成数据传输的出错。差错控制协议要解决的就是如何在高速传输中保证数据的准确率。目前的差错控制协议存在着两个工业标准:MNP4和V4.2。其中MNP(Microcom Network Protocols)是Microcom公司制定的传输协议,包括了MNP1―MNP10。由于商业原因,Microcom目前只公布了MNP1―MNP5,其中MNP4是目前被广泛使用的差错控制协议之一。而V4.2则是国际电信联盟制定的MNP4改良版,它包含了MNP4和LAP-M两种控制算法。因此,一个使用V4.2协议的Modem可以和一个只支持MNP4协议的Modem建立无差错控制连接,而反之则不能。所以我们在购买Modem时,最好选择支持V4.2协议的Modem。

  另外,市面上某些廉价Modem卡为降低成本,并不具备硬纠错功能,而是使用使用了软件纠错方式。大家在购买时要注意分清,不要为包装盒上的“带纠错功能”等字眼所迷惑。

  2、数据压缩协议。

为了提高数据的传输量,缩短传输时间,现时大多数Modem在传输时都会先对数据进行压缩。与差错控制协议相似,数据压

[1] [2]

关键字:调制解调器  原理分析

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0926/article_16905.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
调制解调器
原理分析

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved