调制解调器的作用

Modem,中文:调制调解器,俗称猫儿,是计算机与电话线之间进行信号转换bai的装置,由调制器和解调器两部分组成。功能:计算机与电话线之间进行信号转换。调制器是把计算机的数字信号(如文件等)调制成可在电话线上传输的声音信号的装置,在接收端,解调器再把声音信号转换成计算机能接收的数字信号。通过调制解调器和电话线就可以实现计算机之间的数据通信。

 

调制解调器的作用

 

基本定义

调制解调器是Modulator(调制器)与Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解调器,根据Modem的谐音,亲昵地称之为“猫”,是一种能够实现通信所需的调制和解调功能的电子设备。一般由调制器和解调器组成。在发送端,将计算机串行口产生的数字信号调制成可以通过电话线传输的模拟信号;在接收端,调制解调器把输入计算机的模拟信号转换成相应的数字信号,送入计算机接口。在个人计算机中,调制解调器常被用来与别的计算机交换数据和程序,以及访问联机信息服务程序等 [2]  。

 

外置式调制解调器(4张)

所谓调制,就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号;解调,即把模拟信号转换成数字信号。合称调制解调器。

 

调制解调器的英文是MODEM,它的作用是模拟信号和数字信号的“翻译员”。电子信号分两种,一种是"模拟信号",一种是"数字信号"。我们使用的电话线路传输的是模拟信号,而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过电话线把自己的电脑连入Internet时,就必须使用调制解调器来"翻译"两种不同的信号。连入Internet后,当PC机向Internet发送信息时,由于电话线传输的是模拟信号,所以必须要用调制解调器来把数字信号"翻译"成模拟信号,才能传送到Internet上,这个过程叫做"调制"。当PC机从Internet获取信息时,由于通过电话线从Internet传来的信息都是模拟信号,所以PC机想要看懂它们,还必须借助调制解调器这个“翻译”,这个过程叫作“解调”。总的来说就称为“调制解调”。

 

历史发展

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。

 

各类调制解调器(19张)

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。

 

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。