解調(diào)器是調(diào)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(duì)應(yīng)。下圖是解調(diào)器的原理電路,RL為負(fù)載,C為濾波電容,其作用是使輸出直流電壓平滑,解調(diào)開(kāi)關(guān)K與輸入交流信號(hào),Ui具有相同的頻率。當(dāng)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(yīng)可得到平滑的直流電壓UO。相反,如果Ui為負(fù)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(fù)的脈動(dòng)直流電壓UO。
?我們常說(shuō)的Modem,其實(shí)是Modulator(調(diào)制器)與Demodulator(解調(diào)器)的簡(jiǎn)稱(chēng),中文稱(chēng)為調(diào)制解調(diào)器。也有人跟據(jù)Modem的諧音,親昵地稱(chēng)之為“貓”。我們知道,計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是由“0”和“1”組成數(shù)字信號(hào),而在電話(huà)線(xiàn)上傳遞的卻只能是模擬電信號(hào)。于是,當(dāng)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)要通過(guò)電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),就需要一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)模的轉(zhuǎn)換。這個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器就是我們這里要討論的Modem。計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),先由Modem把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào),這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“調(diào)制”。經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)通過(guò)電話(huà)載波傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)之前,也要經(jīng)由接收方的Modem負(fù)責(zé)把模擬信號(hào)還原為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào),這個(gè)過(guò)程我們稱(chēng)“解調(diào)”。正是通過(guò)這樣一個(gè)“調(diào)制”與“解調(diào)”的數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通訊。
一. Modem的類(lèi)別
一般來(lái)說(shuō),根據(jù)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(jī)箱外,通過(guò)串行通訊口與主機(jī)連接。這種Modem方便靈巧、易于安裝,閃爍的指示燈便于監(jiān)視Modem的工作狀況。但外置式Modem需要使用額外的電源與電纜。
2、內(nèi)置式Modem
內(nèi)置式Modem在安裝時(shí)需要拆開(kāi)機(jī)箱,并且要對(duì)中斷和COM口進(jìn)行設(shè)置,安裝較為繁瑣。這種Modem要占用主板上的擴(kuò)展槽,但無(wú)需額外的電源與電纜,且價(jià)格比外置式Modem要便宜一些。
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(xiàn)移動(dòng)辦公。
4、機(jī)架式Modem
機(jī)架式Modem相當(dāng)于把一組Modem集中于一個(gè)箱體或外殼里,并由統(tǒng)一的電源進(jìn)行供電。機(jī)架式Modem主要用于Internet/Intranet、電信局、校園網(wǎng)、金融機(jī)構(gòu)等網(wǎng)絡(luò)的中心機(jī)房。
除以上四種常見(jiàn)的Modem外,現(xiàn)在還有ISDN調(diào)制解調(diào)器和一種稱(chēng)為Cable Modem的調(diào)制解調(diào)器,另外還有一種ADSL調(diào)制解調(diào)器。Cable Modem利用有線(xiàn)電視的電纜進(jìn)行信號(hào)傳送,不但具有調(diào)制解調(diào)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(dá)10Mbps以上。通過(guò)Cable Modem上網(wǎng),每個(gè)用戶(hù)都有獨(dú)立的IP地址,相當(dāng)于擁有了一條個(gè)人專(zhuān)線(xiàn)。目前,深圳有線(xiàn)電視臺(tái)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!
二. Modem的傳輸模式
Modem最初只是用于數(shù)據(jù)傳輸。然而,隨著用戶(hù)需求的不斷增長(zhǎng)以及廠商之間的激烈競(jìng)爭(zhēng),目前市場(chǎng)上越來(lái)越多的出現(xiàn)了一些“二合一”、“三合一”的Modem。這些Modem除了可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以外,還具有傳真和語(yǔ)音傳輸功能。
1、傳真模式(Fax Modem)
通過(guò)Modem進(jìn)行傳真,除省下一臺(tái)專(zhuān)用傳真的費(fèi)用外,好處還有很多:可以直接把計(jì)算機(jī)內(nèi)的文件傳真到對(duì)方的計(jì)算機(jī)或傳真機(jī),而無(wú)需先把文件打印出來(lái);可以對(duì)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(jī)由于使用熱敏紙而造成字跡逐漸消退的問(wèn)題;由于Modem使用了糾錯(cuò)的技術(shù),傳真質(zhì)量比普通傳真機(jī)要好,尤其是對(duì)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。
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(xiàng)語(yǔ)音傳輸標(biāo)準(zhǔn),是現(xiàn)有的V.42糾錯(cuò)協(xié)議的擴(kuò)充。DSVD通過(guò)采用Digi Talk的數(shù)字式語(yǔ)音與數(shù)據(jù)同傳技術(shù),使Modem可以在普通電話(huà)線(xiàn)上一邊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸一邊進(jìn)行通話(huà)。
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(shù)據(jù)傳輸。語(yǔ)音在傳輸前會(huì)先進(jìn)行壓縮,然后與需要傳送的數(shù)據(jù)綜合在一起,通過(guò)電話(huà)載波傳送到對(duì)方用戶(hù)。在接收端,Modem先把語(yǔ)音與數(shù)據(jù)分離開(kāi)來(lái),再把語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行解壓和數(shù)/模轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)/語(yǔ)音的同傳。DSVD Modem在遠(yuǎn)程教學(xué)、協(xié)同工作、網(wǎng)絡(luò)游戲等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。但在目前,由于DSVD Modem的價(jià)格比普通的Voice Modem要貴,而且要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)/語(yǔ)音同傳功能時(shí),需要對(duì)方也使用DSVD Modem,從而在一定程度上阻礙了DSVD Modem的普及。
三. Modem的傳輸數(shù)率
Modem的傳輸速率,指的是Modem每秒鐘傳送的數(shù)據(jù)量大小。我們平常說(shuō)的14.4K、28.8K、33.6K、56K等,指的就是Modem的傳輸速率。傳輸速率以bps(比特/秒)為單位。因此,一臺(tái)33.6K的Modem每秒鐘可以傳輸33600bit的數(shù)據(jù)。由于目前的Modem在傳輸時(shí)都對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮,因此33.6K的Modem的數(shù)據(jù)吞吐量理論上可以達(dá)到115200bps,甚至230400bps。
Modem的傳輸速率,實(shí)際上是由Modem所支持的調(diào)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,指的就是Modem的所采用的調(diào)制協(xié)議。其中V.32是非同步/同步4800/9600bps全雙工標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;V.32bis是V.32的增強(qiáng)版,支持14400bps的傳輸速率;V.34是同步28800bps全雙工標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;而V.34+則為同步全雙工33600bps標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。以上標(biāo)準(zhǔn)都是由ITU(國(guó)際通訊聯(lián)盟)所制定,而V.fc則是由Rockwell提出的28800bps調(diào)制協(xié)議,但并未得到廣泛支持。
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(biāo)準(zhǔn)已提出多年,但由于長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn),使得56K Modem遲遲得不到普及。值得慶幸的是,今年2月,在國(guó)際電信聯(lián)盟的努力下,56K的標(biāo)準(zhǔn)終于統(tǒng)一為ITU V9.0,眾多的Modem生產(chǎn)廠商亦已紛紛出臺(tái)了升級(jí)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(nèi)成為市場(chǎng)的主流。在這里要順便說(shuō)一下的是,由于目前國(guó)內(nèi)許多ISP并未提供56K的接入服務(wù),因此在購(gòu)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(fèi)。
以上我們所講的傳輸速率,均是在理想狀況的得出的。而在實(shí)際使用過(guò)程中,Modem的速率往往不能達(dá)到標(biāo)稱(chēng)值。實(shí)際的傳輸速率主要取決于以下幾個(gè)因素:
1、電話(huà)線(xiàn)路的質(zhì)量
因?yàn)檎{(diào)制后的信號(hào)是經(jīng)由電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行傳送,如果電話(huà)線(xiàn)路質(zhì)量不佳,Modem將會(huì)降低速率以保證準(zhǔn)確率。為此,我們?cè)谶B接Modem時(shí),要盡量減少連線(xiàn)長(zhǎng)度,多余的連線(xiàn)要剪去,切勿繞成一圈堆放。另外,最好不要使用分機(jī),連線(xiàn)也應(yīng)避免在電視機(jī)等干擾源上經(jīng)過(guò)。
2、是否有足夠的帶寬
如果在同一時(shí)間上網(wǎng)的人數(shù)很多,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。因此,ISP是否能供足夠的帶寬非常關(guān)鍵。另外,避免在繁忙時(shí)段上網(wǎng)也是一個(gè)解決方法。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(fèi)的時(shí)間會(huì)相差幾倍之多。
3、對(duì)方的Modem速率
Modem所支持的調(diào)制協(xié)議是向下兼容的,實(shí)際的連接速率取決于速率較低的一方。因此,如果對(duì)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。
四. Modem的傳輸協(xié)議
Modem的傳輸協(xié)議包括調(diào)制協(xié)議(Modulation Protocols)、差錯(cuò)控制協(xié)議(Error Control Protocols)、數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議(Data Compression Protocols)和文件傳輸協(xié)議。調(diào)制協(xié)議我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)討論過(guò),現(xiàn)在著重談一下其余的三種傳輸協(xié)議。
1、 差錯(cuò)控制協(xié)議
隨著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(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e(cuò)。差錯(cuò)控制協(xié)議要解決的就是如何在高速傳輸中保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。目前的差錯(cuò)控制協(xié)議存在著兩個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):MNP4和V4.2。其中MNP(Microcom Network Protocols)是Microcom公司制定的傳輸協(xié)議,包括了MNP1—MNP10。由于商業(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(cuò)控制協(xié)議之一。而V4.2則是國(guó)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。因此,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(cuò)控制連接,而反之則不能。所以我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)Modem時(shí),最好選擇支持V4.2協(xié)議的Modem。
另外,市面上某些廉價(jià)Modem卡為降低成本,并不具備硬糾錯(cuò)功能,而是使用使用了軟件糾錯(cuò)方式。大家在購(gòu)買(mǎi)時(shí)要注意分清,不要為包裝盒上的“帶糾錯(cuò)功能”等字眼所迷惑。
2、數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議
為了提高數(shù)據(jù)的傳輸量,縮短傳輸時(shí)間,現(xiàn)時(shí)大多數(shù)Modem在傳輸時(shí)都會(huì)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。與差錯(cuò)控制協(xié)議相似,數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議也存在兩個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):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(dá)4:1。這就是為什么說(shuō)V4.2bis比MNP5要快的原因。要注意的是,數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議是建立在差錯(cuò)控制協(xié)議的基礎(chǔ)上,MNP5需要MNP4的支持,V4.2bis也需要V4.2的支持。并且,雖然V4.2包含了MNP4,但V4.2bis卻不包含MNP5。
3、文件傳輸協(xié)議
文件傳輸是數(shù)據(jù)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(shí)別和傳送,我們需要在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間建立統(tǒng)一的傳輸協(xié)議。這個(gè)協(xié)議包括了文件的識(shí)別、傳送的起止時(shí)間、錯(cuò)誤的判斷與糾正等內(nèi)容。常見(jiàn)的傳輸協(xié)議有以下幾種:
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,但由于使用了CRC錯(cuò)誤偵測(cè)方法,傳輸?shù)臏?zhǔn)確率可高達(dá)99.6%。
Ymodem:這是Xmodem的改良版,使用了1024位區(qū)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(qū)段大小和斷點(diǎn)續(xù)傳、快速錯(cuò)誤偵測(cè)等功能。這是目前最流行的文件傳輸協(xié)議。
除以上幾種外,還有Imodem、Jmodem、Bimodem、Kermit、Lynx等協(xié)議,由于沒(méi)有多數(shù)廠商支持,這里就略去不講。
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評(píng)論
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