基带MODEM,基带MODEM的原理是什么?

基带MODEM,基带MODEM的原理是什么?
modem的概念

我们常说的Modem，其实是Modulator（调制器）与Demodulator（解调器）的简称，中文称为调制解调器。也有人跟据Modem的谐音，亲昵地称之为“猫”。我们知道，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。于是，当两台计算机要通过电话线进行数据传输时，就需要一个设备负责数模的转换。这个数模转换器就是我们这里要讨论的Modem。计算机在发送数据时，先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号，这个过程称为“调制”。经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前，也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号，这个过程我们称“解调”。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程，从而实现了两台计算机之间的远程通讯。

modem的分类

一般来说，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Cable Modem的调制解调器，另外还有一种ADSL调制解调器。

另外modem还可分为内置式和外置式，两者各有利弊，选用时可根据各自的需要而定。

内置式Modem由于其插入计算机内，不占用桌面空间，使用PC机内部电源，并节省一个串口，价格相对比外置式便宜。但由于没有指示灯，不能实时地知道它正在干什么，如拨号后不能确认是否已与另一端连接上，反馈给用户有关目前状态的信息很少。

外置式Modem安装简易，无需打开机箱，也无需占用系统中宝贵的扩展槽。它有几个指示灯，能够随时报告Modem正在进行的工作。它不仅告诉你计算机与Modem之间的联接情况，还报告电话线的状况。但需占用一个RS-232串口，需要一个电源插座，价格相对比内置式贵一点。

modem的工作原理

调制解调器由发送、接收、控制、接口、操纵面板及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号形式提供发送的数据，经接口转换为内部逻辑电平送入发送部分，经调制电路调制成线路要求的信号向线路发送。接收部分接收来自线路的信号，经滤波、反调制、电平转换后还原成数字信号送入数字终端设备。

电话线可以使通信的双方在相距几千公里的地方相互通话，是由于在每隔一定距离都设有中继放大设备，保证话音清晰。在这些设备上若再配置Modem，则能通电话的地方就可传输数据。一般电话线路的话音带宽在300～3400Hz 范围，用它传送数字信号，其信号频率也必须在该范围。常用的调制方法有三种:频移键控(FSK)、相移键控(PSK) 、相位幅度调制(PAM)。Modem通常有三种工作方式:挂机方式、通话方式、联机方式。电话线未接通是挂机方式;双方通过电话进行通话是通话方式;Modem已联通，进行数据传输是联机方式。

数模转换的调制方法也有三种:(1)频移键控(FSK)。用特殊的音频范围来区别发送数据和接收数据。如调频ModemBell-103型发送和接收数据的二进制逻辑被指定的专用频率是:发送，信号逻辑0、频率1070Hz，信号逻辑1、频率1270Hz;接收，信号逻辑0、频率20 25Hz，信号逻辑1、频率2225Hz。(2)相移键控(PSK)，高速的Modem常用四相制，八相制，而四相制是用四个不同的相位表示00、01、10、11四个二进制数，如调相ModemBell-212A型。该技术可以使3 00bps的Modem传送600bps的信息，因此在不提高线路调制速率仅提高信号传输速率时很有意义，但控制复杂，成本较高，八相制更复杂。(3)相位幅度调制(PAM)，为了尽量提高传输速率，不提高调制速率，采用相位调制和幅度调制结合的方法。它可用16个不同的相位和幅度电平，使1200bps的Modem传送19200bps的数据信号。该种Modem一般用于高速同步通信中。

调制解调器通电后，通常先进入挂机方式，通过电话拨号拨通线路后进入通话方式，最后通过Modem的"握手" 过程进入联机方式。正常使用时，由使用者通过控制电话机或Modem前面板的按键、内部开关实现三种方式间的转换。

调制解调器与计算机连接是数据电路通信设备DCEDataCircutterminatingEquipme nt)与数据终端设备DTE(DataTerminalEquipment)之间的接口问题。DCE与DTE之间的接口是计算机网络使用上的一个重要问题。任何一个通信站总要包括DCE与DTE，因此确定一个统一的标准接口，特别是对公用数据网有重要的意义。数据终端设备DTE是产生数字信号的数据源或接收数字信号的数据宿，或者是两者的结合，像计算机终端、打印机、传真机等就是DTE。将数据终端设备DTE与模拟信道连接起来的设备就叫数据电路通信设备DCE，像Modem就是DCE。DTE与DCE之间的连接标准有CCITTV.10/X.26，与EIARS-423-A兼容，是一种半平衡电气特性接口普通的Modem通常都是通过RS-232C串行口信号线与计算机连接。

modem的传输模式

Modem最初只是用于数据传输。然而，随着用户需求的不断增长以及厂商之间的激烈竞争，目前市场上越来越多的出现了一些“二合一”、“三合一”的Modem。这些Modem除了可以进行数据传输以外，还具有传真和语音传输功能。

1、传真模式（Fax Modem）

通过Modem进行传真，除省下一台专用传真的费用外，好处还有很多：可以直接把计算机内的文件传真到对方的计算机或传真机，而无需先把文件打印出来；可以对接收到的传真方便地进行保存或编辑；可以克服普通传真机由于使用热敏纸而造成字迹逐渐消退的问题；由于Modem使用了纠错的技术，传真质量比普通传真机要好，尤其是对于图形的传真更是如此。目前的Fax Modem大多遵循V.29和V.17传真协议。其中V.29支持9600bps传真速率，而V.17则可支持14400bps的传真速率。

2、语音模式（Voice Modem）

语音模式主要提供了电话录音留言和全双工免提通话功能，真正使电话与电脑融为一体。这里，我们主要讨论的是一种新的语音传输模式—DSVD（Digital Simultaneous Voice and Data）。DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一项语音传输标准，是现有的V.42纠错协议的扩充。DSVD通过采用Digi Talk的数字式语音与数据同传技术，使Modem可以在普通电话线上一边进行数据传输一边进行通话。

modem的传输速率

Modem的传输速率，指的是Modem每秒钟传送的数据量大小。我们平常说的14.4K、28.8K、33.6K、56K等，指的就是Modem的传输速率。传输速率以bps（比特/秒）为单位。因此，一台33.6K的Modem每秒钟可以传输33600bit的数据。由于目前的Modem在传输时都对数据进行了压缩，因此33.6K的Modem的数据吞吐量理论上可以达到115200bps，甚至230400bps。

Modem的传输速率，实际上是由Modem所支持的调制协议所决定的。我们平时在Modem的包装盒或说明书上看到的V.32、V.32bis、V.34、V.34+、V.fc等等，指的就是Modem的所采用的调制协议。其中V.32是非同步/同步4800/9600bps全双工标准协议；V.32bis是V.32的增强版，支持14400bps的传输速率；V.34是同步28800bps全双工标准协议；而V.34+则为同步全双工33600bps标准协议。以上标准都是由ITU（国际通讯联盟）所制定，而V.fc则是由Rockwell提出的28800bps调制协议，但并未得到广泛支持。

提到Modem的传输速率，就不能不提时下被炒得为热的56K Modem。其实，56K的标准已提出多年，但由于长期以来一直存在以Rockwell为首的K56flex和以U.S.Robotics为首X2的两种互不兼容的标准，使得56K Modem迟迟得不到普及。值得庆幸的是，今年2月，在国际电信联盟的努力下，56K的标准终于统一为ITU V9.0，众多的Modem生产厂商亦已纷纷出台了升级措施，而真正支持V9.0的Modem亦已经遍地开花。56K有望在一到两年内成为市场的主流。在这里要顺便说一下的是，由于目前国内许多ISP并未提供56K的接入服务，因此在购买56K Modem前，最好先向你的服务商打听清楚，以免造成浪费。

以上我们所讲的传输速率，均是在理想状况的得出的。而在实际使用过程中，Modem的速率往往不能达到标称值。实际的传输速率主要取决于以下几个因素：

1、电话线路的质量

2、是否有足够的带宽

3、对方的Modem速率

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基带的概念

信道带宽(bandwidth)，是网络信号可使用的最高频率与最低频率之差。这个术语也用来描述指定网络介质或协议的额定吞吐能力。影响带宽的因素有传输介质、传输技术类型及传输设备等，主要因素是传输介质，任何一种介质都只能正确地传输低于某个频率的信号。当信号的基频高于此频率时，该介质就无法正确传输这个信号了。任何一种介质都有一个最大数据传输的带宽，不同的介质由于材料、直径和长度的不同，其带宽也不一样。双绞线(如电话线)的带宽很低，最大只能是几十kb／s，光纤在理论上可以使用数百mb／s，甚至更高的速率传输。信道容量是指给定条件、给定通信路径或信道上的数据传送速度。

基带传输是指在通信电缆上原封不动地传输由计算机或数据通信终端产生的0或1数字脉冲信号。大多数局域网(lan)使用的都是基带传输。直接使用数字信号传输数据时，数字信号几乎要占用整个频带。频带越宽，传输线路的电容电感等对传输信号波形衰减的影响越大。基带传输的距离一般不超过2km，超过时需通过称为中继器的设备对信号进行放大，以延长传输距离。宽带传输是指传输介质在信息传输时能够支持较宽的频带，一般在300mhz～400mhz左右。系统设计时将此频带分割成若干个子频带，通过使用多路复用方法，在一个信道中可以同时传播声音、图像和数据多种信息，使系统具有多种用途。

基带MODEM的概念与功能

基带Modem又称为短程调制解调器，是在相对短的距离内，如楼宇、校园内部或市内，连接计算机，网桥，路由器和其它数字通讯设备的装置。基带传输是一种重要的数据传输方式，基带MODEM作用是形成适当的波形，使数据信号在带宽受限的传输介质上通过时，不会由于波形迭起而产生码间干扰。它与频带Modem相对，频带Modem是利用给定线路中的频带（如一个或多个电话所占用的频带）进行数据传输，它的应用范围要比基带广泛得多，传输距离也较基带要长。我们家庭日常所用的56K Modem就是频带Modem。

基带modem更准确的称呼是CSU/DSU(chanel service unit/date service unit),它有两个端口，模拟端口接高质量双绞线，将两个csu/dsu连接起来，另外的数字端口和两端的数字接口连接。它是用来连接DDN专线的。基带猫兼容性差，最好用同一厂家的设备。 基带猫就是用在数字线路里面的,我们普通的modem是模数转换,而基带猫就是数字数字转换的。