調(diào)制解調(diào)器的原理分析
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解調(diào)器是調(diào)制式直流放大電路中的一個重要組成部分。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(yīng)。 我們常說的Modem，其實是Modulator（調(diào)制器）與Demodulator（解調(diào)器）的簡稱，中文稱為調(diào)制解調(diào)器。也有人跟據(jù)Modem的諧音，親昵地稱之為“貓”。我們知道，計算機內(nèi)的信息是由“0”和“1”組成數(shù)字信號，而在電話線上傳遞的卻只能是模擬電信號。于是，當兩臺計算機要通過電話線進行數(shù)據(jù)傳輸時，就需要一個設(shè)備負責(zé)數(shù)模的轉(zhuǎn)換。這個數(shù)模轉(zhuǎn)換器就是我們這里要討論的Modem。計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)時，先由Modem把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，這個過程稱為“調(diào)制”。經(jīng)過調(diào)制的信號通過電話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(zé)把模擬信號還原為計算機能識別的數(shù)字信號，這個過程我們稱“解調(diào)”。正是通過這樣一個“調(diào)制”與“解調(diào)”的數(shù)模轉(zhuǎn)換過程，從而實現(xiàn)了兩臺計算機之間的遠程通訊。 一. Modem的類別 一般來說，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： 1、外置式Modem 外置式Modem放置于機箱外，通過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(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在安裝時需要拆開機箱，并且要對中斷和COM口進行設(shè)置，安裝較為繁瑣。這種Modem要占用主板上的擴展槽，但無需額外的電源與電纜，且價格比外置式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。配合移動電話，可方便地實現(xiàn)移動辦公。 4、機架式Modem 機架式Modem相當于把一組Modem集中于一個箱體或外殼里，并由統(tǒng)一的電源進行供電。機架式Modem主要用于Internet/Intranet、電信局、校園網(wǎng)、金融機構(gòu)等網(wǎng)絡(luò)的中心機房。 除以上四種常見的Modem外，現(xiàn)在還有ISDN調(diào)制解調(diào)器和一種稱為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利用有線電視的電纜進行信號傳送，不但具有調(diào)制解調(diào)功能，還集路由器、集線器、橋接器于一身，理論傳輸速度更可達10Mbps以上。通過Cable Modem上網(wǎng)，每個用戶都有獨立的IP地址，相當于擁有了一條個人專線。目前，深圳有線電視臺天威網(wǎng)絡(luò)公司已推出這種基于有線電視網(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，隨著用戶需求的不斷增長以及廠商之間的激烈競爭，目前市場上越來越多的出現(xiàn)了一些“二合一”、“三合一”的Modem。這些Modem除了可以進行數(shù)據(jù)傳輸以外，還具有傳真和語音傳輸功能。 1、傳真模式（Fax Modem） 通過Modem進行傳真，除省下一臺專用傳真的費用外，好處還有很多：可以直接把計算機內(nèi)的文件傳真到對方的計算機或傳真機，而無需先把文件打印出來；可以對接收到的傳真方便地進行保存或編輯；可以克服普通傳真機由于使用熱敏紙而造成字跡逐漸消退的問題；由于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。 2、語音模式（Voice Modem） 語音模式主要提供了電話錄音留言和全雙工免提通話功能，真正使電話與電腦融為一體。這里，我們主要討論的是一種新的語音傳輸模式—DSVD（Digital Simultaneous Voice and Data）。DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一項語音傳輸標準，是現(xiàn)有的V.42糾錯協(xié)議的擴充。DSVD通過采用Digi Talk的數(shù)字式語音與數(shù)據(jù)同傳技術(shù)，使Modem可以在普通電話線上一邊進行數(shù)據(jù)傳輸一邊進行通話。 DSVD Modem保留了8K的帶寬（也有的Modem保留8.5K的帶寬）用于語音傳送，其余的帶寬則用于數(shù)據(jù)傳輸。語音在傳輸前會先進行壓縮，然后與需要傳送的數(shù)據(jù)綜合在一起，通過電話載波傳送到對方用戶。在接收端，Modem先把語音與數(shù)據(jù)分離開來，再把語音信號進行解壓和數(shù)/模轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)的數(shù)據(jù)/語音的同傳。DSVD Modem在遠程教學(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的價格比普通的Voice Modem要貴，而且要實現(xiàn)數(shù)據(jù)/語音同傳功能時，需要對方也使用DSVD Modem，從而在一定程度上阻礙了DSVD Modem的普及。
下圖是解調(diào)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(diào)開關(guān)K與輸入交流信號，Ui具有相同的頻率。當Ui為正時，開關(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為負時，開關(guān)接通，Ui為正時，開關(guān)斷開，則輸出端得到負的脈動直流電壓UO。
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