分析調制解調器的原理

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解調器是調制式直流放大電路中的一個(gè)重要組成部分。它把已放大了的交流電壓還原為直流電壓，其大小和極性與交流電壓的幅度和相位要對應。    <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

下圖是解調器的原理電路，RL為負載，C為濾波電容，其作用是使輸出直流電壓平滑，解調開(kāi)關(guān)K與輸入交流信號，Ui具有的頻率。當Ui為正時(shí)，開(kāi)關(guān)接通，輸出等于輸入電壓UO，經(jīng)電容C的平滑作用后，應可得到平滑的直流電壓UO。相反，Ui為負時(shí)，開(kāi)關(guān)接通，Ui為正時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則輸出端得到負的脈動(dòng)直流電壓UO。    <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

溫馨提示：將鼠標指針?lè )旁趫D片上，滾動(dòng)鼠標可以動(dòng)態(tài)改變圖片大小，方便分析電路圖。

我們常說(shuō)的Modem，其實(shí)是Modulator（調制器）與Demodulator（解調器）的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文稱(chēng)為調制解調器。也有人跟據Modem的諧音，親昵地稱(chēng)之為“貓”。我們知道，計算機內的信息是由“0”和“1”組成數字信號，而在電話(huà)線(xiàn)上傳遞的卻只能是模擬電信號。于是，當兩臺計算機要通過(guò)電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行數據傳輸時(shí)，就一個(gè)設備負責數模的轉換。數模轉換器我們這里要討論的Modem。計算機在發(fā)送數據時(shí)，先由Modem把數字信號轉換為相應的模擬信號，過(guò)程稱(chēng)為“調制”。調制的信號通過(guò)電話(huà)載波傳送到另一臺計算機之前，也要經(jīng)由接收方的Modem負責把模擬信號還原為計算機能識別的數字信號，過(guò)程我們稱(chēng)“解調”。正是通過(guò)這樣一個(gè)“調制”與“解調”的數模轉換過(guò)程，從而實(shí)現了兩臺計算機的遠程通訊。 
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一. Modem的類(lèi)別 


，根據Modem的形態(tài)和安裝方式，可以大致可以分為以下四類(lèi)： 


1、外置式Modem 


外置式Modem放置于機箱外，通過(guò)串行通訊口與主機連接。這種Modem方便靈巧、易于安裝，閃爍的指示燈便于監視Modem的工作狀況。但外置式Modem使用額外的電源與電纜。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

2、內置式Modem 


內置式Modem在安裝時(shí)拆開(kāi)機箱，并且要對中斷和COM口進(jìn)行設置，安裝較為繁瑣。這種Modem要占用主板上的擴展槽，但無(wú)需額外的電源與電纜，且價(jià)格比外置式Modem要便宜。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

3、PCMCIA插卡式Modem 


插卡式Modem主要用于筆記本電腦，體積纖巧。配合移動(dòng)電話(huà)，可方便地實(shí)現移動(dòng)辦公。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

4、機架式Modem 


機架式Modem相當于把一組Modem集中于一個(gè)箱體或外殼里，并由統一的電源進(jìn)行供電。機架式Modem主要用于Internet/Intranet、電信局、校園網(wǎng)、金融機構等網(wǎng)絡(luò )的中心機房。 
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除四種的Modem外，現在還有ISDN調制解調器和一種稱(chēng)為Cable Modem的調制解調器，還有一種ADSL調制解調器。Cable Modem有線(xiàn)電視的電纜進(jìn)行信號傳送，不但具有調制解調功能，還集路由器、集線(xiàn)器、橋接器于一身，理論傳輸速度更可達10Mbps。通過(guò)Cable Modem上網(wǎng)，每個(gè)用戶(hù)都有獨立的IP地址，相當于擁有了一條個(gè)人專(zhuān)線(xiàn)。目前，深圳有線(xiàn)電視臺天威網(wǎng)絡(luò )公司已推出這種基于有線(xiàn)電視網(wǎng)的Internet接入服務(wù)，接入速率為2Mbps-10Mbps！     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

二. Modem的傳輸模式 


Modem最初只是用于數據傳輸。然而，隨著(zhù)用戶(hù)的不斷增長(cháng)以及廠(chǎng)商的激烈競爭，目前市場(chǎng)上越來(lái)越多的出現了“二合一”、“三合一”的Modem。這些Modem除了可以進(jìn)行數據傳輸以外，還具有傳真和語(yǔ)音傳輸功能。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

1、傳真模式（Fax Modem） 


通過(guò)Modem進(jìn)行傳真，除省下一臺專(zhuān)用傳真的費用外，好處還有：可以直接把計算機內的文件傳真到對方的計算機或傳真機，而無(wú)需先把文件打印出來(lái)；可以對接收到的傳真方便地進(jìn)行保存或編輯；可以克服普通傳真機使用熱敏紙而造成字跡消退的問(wèn)題；Modem使用了糾錯的技術(shù)，傳真質(zhì)量比普通傳真機要好，尤其是對于圖形的傳真更是如此。目前的Fax Modem大多遵循V.29和V.17傳真協(xié)議。其中V.29支持9600bps傳真速率，而V.17則可支持14400bps的傳真速率。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

2、語(yǔ)音模式（Voice Modem） 


語(yǔ)音模式主要提供了電話(huà)錄音留言和全雙工免提通話(huà)功能，真正使電話(huà)與電腦融為一體。這里，我們主要討論的是一種新的語(yǔ)音傳輸模式—DSVD（Digital Simultaneous Voice and Data）。DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一項語(yǔ)音傳輸標準，是現有的V.42糾錯協(xié)議的擴充。DSVD通過(guò)采用Digi Talk的數字式語(yǔ)音與數據同傳技術(shù)，使Modem可以在普通電話(huà)線(xiàn)上一邊進(jìn)行數據傳輸一邊進(jìn)行通話(huà)。    <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
DSVD Modem保留了8K的帶寬（也有的Modem保留8.5K的帶寬）用于語(yǔ)音傳送，其余的帶寬則用于數據傳輸。語(yǔ)音在傳輸前會(huì )先進(jìn)行壓縮，然后與傳送的數據綜合在一起，通過(guò)電話(huà)載波傳送到對方用戶(hù)。在接收端，Modem先把語(yǔ)音與數據分離開(kāi)來(lái)，再把語(yǔ)音信號進(jìn)行解壓和數/模轉換，從而實(shí)現的數據/語(yǔ)音的同傳。DSVD Modem在遠程教學(xué)、協(xié)同工作、網(wǎng)絡(luò )游戲等有著(zhù)廣泛的應用前景。但在目前，DSVD Modem的價(jià)格比普通的Voice Modem要貴，而且要實(shí)現數據/語(yǔ)音同傳功能時(shí)，對方也使用DSVD Modem，從而在程度上阻礙了DSVD Modem的普及。 


三. Modem的傳輸數率 


Modem的傳輸速率，指的是Modem每秒鐘傳送的數據量大小。我們平常說(shuō)的14.4K、28.8K、33.6K、56K等，指的Modem的傳輸速率。傳輸速率以bps（比特/秒）為單位。，一臺33.6K的Modem每秒鐘可以傳輸33600bit的數據。目前的Modem在傳輸時(shí)都對數據進(jìn)行了壓縮，33.6K的Modem的數據吞吐量理論上可以達到115200bps，甚至230400bps。   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
Modem的傳輸速率，上是由Modem所支持的調制協(xié)議所決定的。我們平時(shí)在Modem的包裝盒或說(shuō)明書(shū)上看到的V.32、V.32bis、V.34、V.34+、V.fc等等，指的Modem的所采用的調制協(xié)議。其中V.32是非同步/同步4800/9600bps全雙工標準協(xié)議；V.32bis是V.32的增強版，支持14400bps的傳輸速率；V.34是同步28800bps全雙工標準協(xié)議；而V.34+則為同步全雙工33600bps標準協(xié)議。標準都是由ITU（國際通訊聯(lián)盟）所制定，而V.fc則是由Rockwell提出的28800bps調制協(xié)議，但并未得到廣泛支持。 
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提到Modem的傳輸速率，就不能不提時(shí)下被炒得為熱的56K Modem。其實(shí)，56K的標準已提出多年，但長(cháng)期以來(lái)一直存在以Rockwell為首的K56flex和以U.S.Robotics為首X2的兩種互不兼容的標準，使得56K Modem遲遲得不到普及。值得慶幸的是，今年2月，在國際電信聯(lián)盟的努力下，56K的標準終于統一為ITU V9.0，眾多的Modem生產(chǎn)廠(chǎng)商亦已紛紛出臺了升級措施，而真正支持V9.0的Modem亦已經(jīng)遍地開(kāi)花。56K有望在一到兩年內成為市場(chǎng)的主流。在這里要順便說(shuō)一下的是，目前國內許多ISP并未提供56K的接入服務(wù)，在購買(mǎi)56K Modem前，最好先向你的服務(wù)商打聽(tīng)清楚，以免造成浪費。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

我們所講的傳輸速率，均是在理想狀況的得出的。而在使用過(guò)程中，Modem的速率往往不能達到標稱(chēng)值。的傳輸速率主要取決于以下幾個(gè)因素：   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
1、電話(huà)線(xiàn)路的質(zhì)量 


調制后的信號是經(jīng)由電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行傳送，電話(huà)線(xiàn)路質(zhì)量不佳，Modem將會(huì )降低速率以保證準確率。為此，我們在連接Modem時(shí)，要盡量減少連線(xiàn)長(cháng)度，多余的連線(xiàn)要剪去，切勿繞成一圈堆放。，最好不要使用分機，連線(xiàn)也應避免在電視機等干擾源上。 


2、是否有足夠的帶寬 


在同一時(shí)間上網(wǎng)的人數，就會(huì )造成線(xiàn)路的擁擠和阻塞，Modem的傳輸速率自然也會(huì )隨之下降。，ISP是否能供足夠的帶寬非常關(guān)鍵。，避免在繁忙時(shí)段上網(wǎng)也是一個(gè)方法。尤其是在下載文件時(shí)，在繁忙時(shí)段與非繁忙時(shí)段下載所費的時(shí)間會(huì )相差幾倍之多。     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

3、對方的Modem速率 


Modem所支持的調制協(xié)議是向下兼容的，的連接速率取決于速率較低的一方。，對方的Modem是14.4K的，即使你用的是56K的Modem，也只能以14400bps的速率進(jìn)行連接。   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
四. Modem的傳輸協(xié)議 


Modem的傳輸協(xié)議調制協(xié)議（Modulation Protocols）、差錯控制協(xié)議（Error Control Protocols）、數據壓縮協(xié)議（Data Compression Protocols）和文件傳輸協(xié)議。調制協(xié)議我們在前面已經(jīng)討論過(guò)，現在著(zhù)重談一下其余的三種傳輸協(xié)議。   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
1、 差錯控制協(xié)議 


隨著(zhù)Modem的傳輸速率不斷提高，電話(huà)線(xiàn)路上的噪聲、電流的異常突變等，都會(huì )造成數據傳輸的出錯。差錯控制協(xié)議要的如何在高速傳輸中保證數據的準確率。目前的差錯控制協(xié)議存在著(zhù)兩個(gè)工業(yè)標準：MNP4和V4.2。其中MNP（Microcom Network Protocols）是Microcom公司制定的傳輸協(xié)議，了MNP1—MNP10。商業(yè)原因，Microcom目前只公布了MNP1—MNP5，其中MNP4是目前被廣泛使用的差錯控制協(xié)議之一。而V4.2則是國際電信聯(lián)盟制定的MNP4改良版，它包含了MNP4和LAP-M兩種控制算法。，一個(gè)使用V4.2協(xié)議的Modem可以和一個(gè)只支持MNP4協(xié)議的Modem建立無(wú)差錯控制連接，而反之則不能。我們在購買(mǎi)Modem時(shí)，最好選擇支持V4.2協(xié)議的Modem。 

，市面上某些廉價(jià)Modem卡為降低成本，并不具備硬糾錯功能，而是使用使用了軟件糾錯方式。大家在購買(mǎi)時(shí)要注意分清，不要為包裝盒上的“帶糾錯功能”等字眼所迷惑。   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
2、數據壓縮協(xié)議。 


提高數據的傳輸量，縮短傳輸時(shí)間，現時(shí)大多數Modem在傳輸時(shí)都會(huì )先對數據進(jìn)行壓縮。與差錯控制協(xié)議相似，數據壓縮協(xié)議也存在兩個(gè)工業(yè)標準：MNP5和V4.2bis。MNP5采用了Rnu-Length編碼和Huffman編碼兩種壓縮算法，最大壓縮比為2:1。而V4.2bis采用了Lempel-Ziv壓縮技術(shù)，最大壓縮比可達4:1。這為什么說(shuō)V4.2bis比MNP5要快的原因。要注意的是，數據壓縮協(xié)議是建立在差錯控制協(xié)議的基礎上，MNP5MNP4的支持，V4.2bis也V4.2的支持。并且，雖然V4.2包含了MNP4，但V4.2bis卻不包含MNP5。   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

 
3、文件傳輸協(xié)議 


文件傳輸是數據交換的主要形式。在進(jìn)行文件傳輸時(shí)，為使文件能被正確識別和傳送，我們在兩臺計算機建立統一的傳輸協(xié)議。協(xié)議了文件的識別、傳送的起止時(shí)間、錯誤的判斷與糾正等內容。的傳輸協(xié)議有以下幾種：     <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。

ASCII：這是最快的傳輸協(xié)議，但只能傳送文本文件。 
Xmodem：這種古老的傳輸協(xié)議速度較慢，但使用了CRC錯誤偵測方法，傳輸的準確率可高達99.6%。 
Ymodem：這是Xmodem的改良版，使用了1024位區段傳送，速度比Xmodem要快。 
Zmodem：Zmodem采用了串流式（streaming）傳輸方式，傳輸速度較快，而且還具有自動(dòng)改變區段大小和斷點(diǎn)續傳、快速錯誤偵測等功能。這是目前最流行的文件傳輸協(xié)議。 
除幾種外，還有Imodem、Jmodem、Bimodem、Kermit、Lynx等協(xié)議，沒(méi)有多數廠(chǎng)商支持，這里就略去不講。   <<容源電子網(wǎng)論壇正式上線(xiàn)，為朋友們建立一個(gè)友好互動(dòng)交流平臺，歡迎大家去論壇和朋友們一起分享、學(xué)習電子技術(shù)。對本文有什么疑問(wèn)請直接到論壇相應欄目發(fā)貼求助。