Модемы для каналов тональной частоты

Оглавление

Модем - устройство, которое выполняет функции модуляции несущей синусоиды на передающей стороне и демодуляции на приемной стороне. Модем позволяет представить цифровые данные в аналоговой форме.

Работа модулятора модема заключается в том, что поток битов из компьютера преобразуется в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по телефонному каналу связи. Демодулятор модема выполняет обратную задачу.
Данные, подлежащие передаче, преобразуются в аналоговый сигнал модулятором модема «передающего» компьютера. Принимающий модем, находящийся на противоположном конце линии, «слушает» передаваемый cигнал и преобразует его обратно в цифровой с помощью демодулятора.
Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны — дуплексом (full duplex).
Модемы могут отличаться друг от друга, например, по методам модуляции. Известны три метода модуляции:

Частотная модуляция - FSK (Frequency Shift Keying), модулируется частота несущего сигнала,
Фазовая модуляция - PSK (Phase Shift Keying), модулируется фаза несущего колебания,
Амплитудно - квадратурная модуляция - QAM (Quadrature Amplitude Modulation) . Одновременно изменяются фаза и амплитуда сигнала, что позволяет передавать большее количество информации. В современных модемах используется так называемая модуляция с решетчатым кодированием TCQAM (Trellis Coded QAM), или просто TCM.

Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed). Она определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжатия данных, единицей измерения которой является количество бит в секунду (бит/с). Модемы бывают внешними и встраиваемыми.

Синхронизация

Синхронизирующие сигналы нужны для уведомления приемного устройства о том, что надо "прослушать" линию. На коротких расстояниях его удобнее передавать по отдельной линии. На больших расстояниях синхронизация встраивается в сигнал - передается по тому же каналу. Поэтому модулирующий сигнал преобразуют в некоторый код, который является самосинхронизирующимся. Коды NRZ, RZ, ЧМ, ФМ.

Функции модема

Основная функция модема - преобразование битов данных (модуляция), поступающих от источника в канал и из канала в источник. Для того, чтобы модемы на концах линии могли взаимодействовать, они должны быть выполнены по стандарту.
Дополнительная функция модема - сжатие данных по алгоритму MNPS, аналогичному архивации Zip, Arj.
Защита от ошибок
Работа с голосовыми сигналами

Схемы подключения модемов к каналам тональной частоты (ТЧ) с 2-х проводным и 4-х проводным включением

Рис.1. Передача по 2-х проводной схеме

Такое включение используется для модемов, работающих по телефонным (ТЧ) каналам через АТС

Рис.2. Передача по 4-х проводной схеме

Такое включение обеспечивает более высокую скорость передачи и стабильность работы канала передачи данных

Предыдущий

Следующий