调制解调器(英文名Modem),俗称“猫”,是一种计算机硬件。它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号,而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收,并译成计算机可懂的语言。

1.Modem工作原理

一般人的语音频率范围是300—3400Hz,为了进行话音信号在普通的电话系统中传输,在线路上给它分配一定的带宽,国际标准取4KHz为一个标准话路所占用的频带宽度。在这个传输过程中:语音信号以300—3400Hz频率输入,发送方的电话机把这个语音信号转变成模拟信号,这个模拟信号经过一个频分多路复用器进行变化,使得线路上可以同时传输多路模拟信号,当到达接收端以后再经过一个解频的过程把它恢复到原来的频率范围的模拟信号,再由接收方电话机把模拟信号转换成声音信号。
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。不采取任何措施利用模拟信道来传输数字信号必然会出现很大差错(失真),故在普通电话网上传输数据,就必须将数字信号变换到电话网原来设计时所要求的音频频谱内(即300Hz-3400Hz)。
调制就是用基带脉冲对载波波形某个参数进行控制,形成适合于线路传送的信号。
解调就是当已调制信号到达接收端时,将经过调制器变换过的模拟信号去掉载波恢复成原来的基带数字信号。
采用调制解调器也可以把音频信号转换成较高频率的信号和把较高频率的信号转换成音频信号。所以调制的另一目的是便于线路复用,以便提高线路利用率。
基于载波信号的三个主要参数,可以把调制方式分为三种:调幅、调频和调相。

Modem工作原理

2.Modem类型

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CableModem的调制解调器,另外还有一种ADSL调制解调器。CableModem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CableModem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。

Modem类型

3.Modem的功能

modem的主要功能是模拟信号与数字信号的转换;Modem的中文名叫调制解调器,是一种计算机硬件;它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号,而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收,并译成计算机可懂的语言。

Modem的功能

4.Modem发展历史

Modem起初是为1950年代的半自动地面防空警备系统(SAGE)研制,用来连接不同基地的终端,雷达站和指令控制中心到美国和加拿大的SAGE指挥中心。SAGE运行在专用线路上,但是当时两端使用的设备跟今天的Modem根本不是一回事。IBM是SAGE系统中计算机和Modem的供货商。几年后美国航空(American Airlines)的首席执行官(CEO)与IBM一位区域经理的一次会晤促成了"mini-SAGE"这种航空自动订票系统。在这系统中,一个位于票务中心的终端连接在中心电脑上,用来管理机票有效性和时间。这个系统,叫做Sabre,是今天SABRE系统的早期原型。
1960年代早期,商业计算机的应用逐渐普及,以及上述技术成果,1958年 AT&T 发布了第一个商业化modem, Bell 103. 使用两个音调表示1和0的移频键控技术,103已经能够实现300 bit/s的传输速度。很短时间后继版本Bell 212就研制出来,转移到更稳定的移项键控技术把数据速率提高到1200 bit/s。类似Bell 201的系统用双向信号集在4对专用线路上实现了2400 bit/s。
贺氏智能Modem是一个重大的进步,1981年贺氏通讯研制成功。智能Modem是一个简单的300bpsModem,使用的是Bell103信令标准,内置了一个小型控制器,可以让计算机发送命令来控制电话线,例如摘机,拨号,重拨,挂机等功能。
在智能Modem之前,几乎所有的Modem都需要两个步骤来产生一个连接:第一步,人工在电话机上拨叫对方的号码,然后将听筒放在Modem附带的acoustic coupler里,一个用两个橡胶杯组成的用来在声音信号和电信号之间转换的设备。使用智能Modem就不再需要acoustic coupler,而是直接将modem连接在标准电话线或插座上。然后电脑就能自动完成接通电话并拨叫号码的功能。这个改变极大的简化了bulletin board systems (BBS)的安装和使用。
到1980年代Modem的速率一直没有多大变化。美国一般使用一种与贝尔212类似的2400 bit/s的系统,而欧洲的系统稍有差别。到1980年代晚期大多数Modem都能支持当时所有的标准,2400bit/s逐渐普及。大量特定用途的标准也被加了进来,通常都是使用高速信道接受低速信道发送,典型的例子就是法国的Minitel 系统,用户终端大部分时间都在接受信息。Minitel终端的Modem用1200bit/s接受数据75 bit/s发送命令反馈给服务器。

Modem发展历史