調(diào)制解調(diào)器的原理

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。