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)。
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300bps 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。
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。
调制解调器与计算机连接是数据电路通信设备DCE（Data Circutterminating Equipment）与数据终端设
备DTE（Data Terminal Equipment）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。(RS 本是RecommendStandard 的缩
写)，它于1969 年被国际组织认可。RS-232 的定义包括电气特性(如电压值)、机械特性(如接头形状)及功能
特性(如脚位信号)等。它允许一个发送设备连接到一个接收设备以传送资料;其原始规范的最大传输速度为
20Kbps，但事实上，现在的应用早已远超过这个速度范围。RS-232 可说是相当简单的一种通信标准，若不使用硬件流控，则最少只需利用三根信号线，便可做到全双工的传输作业。RS-232 的电气特性是属于非平
衡传输方式，抗干扰能力较弱，故传输距离较短，约为15 米左右而已。
RS-232C 串行口信号分为三类：传送信号、联络信号和地线。
(1)传送信号：指TXD(发送数据信号线)和RXD(接收数据信号线)。经由TXD 传送和RXD 接收的信息格式
为：一个传送单位(字节)由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
(2)联络信号：指RTS、CTS、DTR、DSR、DCD 和RI 六个信号，各自功能为： RTS(请求传送)，是PC 向
MODEM 发出的联络信号。高电平表示PC 机请求向MODEM 传送数据CTS(清除发送)，是MODEM 向PC
机发出的联络信号。高电平表示MODEM 响应PC 发出的RTS信号，且准备向远程MODEM 发送数据。
DTR(数据终端就绪)，是PC 向MODEM 发出的联络信号。高电屏表示PC 机处于就绪状态，本地MODEM
和远程MODEM 之间可以建立通信信道。若为低电屏，则强迫MODEM 终止通信DSR(数据装置就绪)，是
MODEM 向PC 机发出的联络信号。它指出本地MODEM 的工作状态，高电平表示 MODEM 没有处于测试
通话状态，可以和远程MODEM 建立通道。DCD(传送检测)，是MODEM 向PC 发出的状态信号。高电平
表示本地DCE 接收到远程MODEM 发来的载波信号。
RI(振铃指示)，是MODEM 向PC 发出的状态信号，高电平表示本地MODEM 收到远程MODEM 发来的振
铃信号。
(3)地线信号(GND)，为相连的PC 和MODEM 提供同一电势参考点。56K 高速Modem 是1997 年才开始上
市的拨号高速调制解调器，它的传输速率之所以能有高于传统电话线路上33.6Kbps 的极限速率，是因为它
采用了完全不同于33.6K 的调制解调技术，其工件原理和使用要求与33.6 K 高速Modem 相比也有一定的
区别。