Zapomsk.ru

Связь и коммуникации
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем состоит принцип действия модема

Структура и принцип действия модема

Основными функциональными узлами модема являются:

  • передатчик;
  • приемник;
  • формирователь тактовых частот.


Рис.1. Структурная схема модема.

Передатчик состоит из:

  • скремблера;
  • кодера;
  • формирователя спектра сигнала;
  • модулятора;
  • выходного усилителя.

В скремблере производится преобразование поступившей через интерфейс двоичной информации в псевдослучайную последовательность. Это осуществляется с целью исключения передачи сплошных потоков «1» или «0», или коротких повторений комбинаций. Таким образом, скремблирование представляет собой обратимое преобразование структуры цифрового потока без изменения скорости передачи обеспечивающее свойства случайной последовательности. Скремблирование производится на передающей стороне с помощью скремблера, реализующего логическую операцию суммирования по модулю два исходного и псевдослучайного двоичных сигналов.[5]
В кодере осуществляется преобразование битов данных, поступивших от скремблера, в сигналы модуляционного кода. Эти сигналы передаются на выход формирователя спектра сигнала.
Формирование спектра сигнала происходит с помощью цифровых фильтров, коэффициенты которых хранятся в памяти модема. Потом сигнал попадает в фильтр нижних частот, где он ограничивается по частоте, а затем в модулятор, где сигналы перемножаются на синусоидальную и косинусоидальную составляющие несущей частоты. Полученная составляющая суммируется, образуя выходной модулированный сигнал.
Этот сигнал через фильтр нижних частот подается на выходной усилитель, который в заданных пределах регулирует уровень передачи сигнала. Выход усилителя — трансформаторный. В модемах, предназначенных для коммутируемых каналов, выход усилителя соединен с дифференциальной системой, которая разделяет входной и выходной сигнал.

Приемник состоит из:

  • усилителя АРУ;
  • полосового фильтра приема;
  • преобразователя Гильберта;
  • устройства выделения несущего и тактового колебаний;
  • адаптивного корректора;
  • демодулятора;
  • декодера;
  • дескремблера.

Усилитель АРУ обеспечивает поддержание неизменного входного уровня принятого сигнала, подаваемого на дальнейшую обработку в приемнике, при изменении уровня на выходе линии в широких пределах.
Полосовой фильтр обеспечивает оптимальное выделение сигнала на фоне шумов.
Преобразователь Гильберта разделяет сигнал на его синфазную и квадратурную компоненты, что необходимо для дальнейшей обработки сигнала.
Адаптивный корректор устраняет межсимвольные искажения сигнала. Он является цифровым фильтром с авторегулируемыми коэффициентами. Регулировка коэффициентом корректора производится путем оценки ошибки на его выходе и формирования по определенному критерию сигналов управления, минимизирующих эту ошибку. Чем выше скорость модуляции, тем выше уровень межсимвольных искажений, тем больше порядок фильтра корректора.
Устройство выделения несущего колебания обеспечивает синхронную демодуляцию. В этом устройстве с использованием фазовой автоподстройки частоты местного генератора формируется сигнал несущей частоты, синхронный и синфазный с несущим колебанием принимаемого модулированного cигнала. Синхронный демодулятор выделяет информационный сигнал из модулированного сигнала.
Декодер восстанавливает двоичный сигнал.
Дескремблер выделяет исходную цифровую информацию.

Формирователь тактовых частот при передаче получает сигнал опорной частоты от внутреннего генератора или от компьютера. При приеме он выделяет тактовую частоту из принимаемого сигнала и подает его на другие узлы приемника.

Виды модемов: разновидности и типы

Опубликовано admin в 21 августа, 2019 21 августа, 2019

На странице рассмотрены различные виды модемов. Их различия и области применения.

Модем (от анг. modem, состоит из слов модулятор и демодулятор) – тип устройств, применяющихся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения. Где он не может существовать без преобразования. (Подробнее про принцип работы модема можно почитать в данной статье.

Модулятор осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных. То есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала. Это является основным отличием от роутера – он модуляции и демодуляции не осуществляет, если не имеет встроенного модема.

Демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи.

Различные типы модемов выполняют функцию оконечного оборудования канала связи. Само формирование потока для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет терминальное оборудование. В его роли может выступать и персональный компьютер.

Типы и виды модемов

Все виды устройств классифицируются по нескольким признакам. Вот некоторые из них.

По конструктивному исполнению рассматриваемые устройства могут быть
  • Внутренние – расположены в корпусе компьютера и устанавливаются в слот ISA, PCI, PCMCIA.
  • Внешние – тип модемов, которые имеют собственный корпус и внешний блок питания. Подключаются к COM или USB порту, (существуют USB – модемы, которые получают питание от порта USB).
  • Встроенные – являются внутренней частью девайса (например ноутбука).
Читать еще:  Роутеры с поддержкой gpon
По принципу работы различают следующие виды модемов
  • Аппаратные – все операции преобразования, поддержка физических протоколов обмена, производятся встроенным вычислителем (например с использованием DSP, контроллера).
  • Полу – программные – в которых часть функций выполняет компьютер, к которому подключено устройство.
  • Программные – вид модемов, где все операции по кодированию сигнала и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера (например USB).
По виду соединения модемы бывают
  • Аналоговые – наиболее распространённый тип модемов для обычных коммутируемых телефонных линий.
  • Кабельные – используются для обмена информацией по специализированным кабелям (например, по кабелям систем коллективного телевидения).
  • Радио-модемы – используют принцип передачи по радиоканалу.
  • Факс-модем – типы модемов, позволяющих передавать и принимать изображения или текст с компьютера или другого факсимильного аппарата.
  • Сотовые – передают информацию по мобильной сети.
  • xDSL – (описание ниже).

хDSL устройства от англ. digital subscriber line – цифровая абонентская линия. Семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования. Это достигается путём использования эффективных линейных кодов. А также адаптивных методов коррекции искажений линии. Все это основано на современных достижениях микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

К основным типам xDSL модемов относятся: ADSL, HDSL, IDSL, MSDSL, PDSL, RADSL, SDSL, SHDSL, UADSL, VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентским телефонным каналам. Основным различием является метод модуляции, используемый для кодирования.

Пишите в комментариях ниже какую информацию добавить или убрать по модемам различных видов и типов. Открыт для предложений по оформлению и наполнению страницы.

Принцип работы модема, и почему он нужен для Интернета?

Модем- что это такое и зачем он нужен? Оказывается, что когда нам нужно подключить компьютер или планшет к Интернету, то нужно устанавливать модем. Многим будет интересно кратко узнать среди многих нужных цифровых устройств принцип работы модема, и почему он нужен для Интернета.

Да, перечень доступных цифровых устройств для дома и семьи, сферы услуг и для промышленности, как например, толщиномеры, влагомеры, газоанализаторы, тепловизоры, гигрометры и шумомеры и многое другое, как здесь -ecounit.com.ua/section_1111_1185.html, и в сфере услуг, растет ошеломляющими темпами, и просто невозможно за всем уследить. Но такое устройство, как модем, прочно вошло или входит практически в каждый дом. Раз это так, то попробуем кратко и популярно разобраться в этих вопросах.

Модем — что это такое

Так вот, модем модулирует цифровые сигналы исходящие от компьютера или другого цифрового устройства в аналоговые сигналы для обычной медной витой пары телефонной линии и демодулирует входящий аналоговый сигнал и преобразует его в цифровой сигнал для цифрового устройства.(А что мы и делаем в Интернете- у нас есть исходящий и входящий трафик, который стоит денежек).

Таким образом модем, это преобразователь одного (уже отсталого аналогового метода отображения какого- то сигнала в современный цифровой, и наоборот).

Если объяснить популярно, то модуляция это наполнение (подмешивание) в более высокочастотный сигнал, который не несет никакой полезной информации, полезного сигнала, несущего информацию, или смыслового сигнала. В общем, если взять ткань (высокочастотный сигнал), и вырезать ее по лекалам (промодулировать), то можно ее превратить в платье или костюм (сигнал на выходе модема).

Модемы -бывают какие

Поэтому первые модемы для тех скоростей передачи данных для электронной почты с 2400 бит в секунду, а затем 14,4 Кбит и 28,8 Кбит были просто «игрушками».

С начала 1998 года, большинство новых персональных компьютеров перешли на 56 Кбит модемы, хотя телефонная линия могла пропускать до 128 Кбит информации. И вот, наконец, пришли к цифровой абонентской линии (DSL) с пропускной способностью в витой паре лежащей в диапазоне 512 Кбит и мегабит. И это стало возможным благодаря цифровым технологиям.

Читать еще:  Функция wps в роутере что это

Бит, мегабит, гигабит -что это

Полезно будет узнать, что такое бит и их более крупные единицы. В передаче данных, бит в секунду (сокращенно бит или бит / сек) является общей мерой скорости передачи данных для компьютерных модемов. Термин подразумевает скорость в бит, равную числу битов, передаваемых или принимаемых каждую секунду.

Более крупные единицы иногда используется для обозначения высоких скоростей передачи данных. Один килобит в секунду (кбит) равна 1000 бит в секунду. Один мегабит в секунду (Мбит) равен 1000000 бит или 1000 Кбит.

Компьютерные модемы для витой пары телефонных линий, как правило, работают на 57,6 Кбит или, с цифровой абонентской линией (DSL) услуг, в 512 Кбит или быстрее. Так называемые «кабельные модемы», предназначенные для использования с кабельными сетями телевидения, могут работать в значениях 1,5 Mбит/сек. Волоконно-оптические модемы могут передавать и получать данные на многих мегабитах.

Высокоскоростной интернет- что для него надо

Более высокие скорости передачи данных (в Интернете, и не только) требуют большей полосы пропускания. Одним словом полоса пропускания (измеряется в кГц и МГц), по меньшей мере, определяет скорость работы в Интернете. А полоса пропускания зависит не только от аппаратных средств, но и от кабеля. Поэтому ничего хорошего для увеличения скорости работы в Интернете даже с лучшим тарифным планом не получишь от линии с тоненьким телефонным кабелем (ППРМ). Для этого нужен лучший, обычно медный кабель, с более весомыми характеристиками и большим диаметром провода. Самое лучшее решение для резкого расширения полосы пропускания это опто- волоконные линии.

Скорость передачи данных может определяться в терминах бод, который является мерой того, сколько раз цифровой сигнал изменяет свое состояние за одну секунду. Цифровой сигнал – это последовательность нулей и единиц, когда ими кодируется то реальное значение какого- либо физического параметра в электрической форме. Понятно, что такой сигнал, даже если очень слабый, или забит многочисленными помехами легко распознать, и потом декодировать. Поэтому цифровые устройства мобильные телефоны, системы дальней и космической связи основаны на цифровых технологиях. Вообще, впереди, возможно передача информации и Интернет через свет от электролампочки.

Выбрать модем правильно

Так какой модем выбрать? Имея на вооружении полученные здесь знания, любой из нас по характеристикам модема сможет выбрать лучший, который будет соответствовать нашим представлениям о оптимальном соотношении устройства по признаку цена/качество.

(Копирование материала без активной гиперссылки на источник запрещено и преследуется).

Статья полезна? Тогда сообщите о ней другим, нажав на кнопки социальных сетей (Twitter, Facebook и др. ) ниже.
Скорее всего, вам будут интересны и полезны следующие записи:
Интернет и здоровье, нет тяжелая излечимая болезнь
Планшет, телефон, что лучше купить.
Подписывайтесь.

Принцип работы модемов

Немного истории

Вы, очевидно, знаете, что модем — это устройство, предназначенное для работы компьютера во Всемирной компьютерной сети Интернет. Появление модемов стало следствием появления глобальных компьютерных сетей. Когда были созданы первые такие сети, то, естественно, возник вопрос о возможности использования телефонных линий для передачи информации от одного компьютера к другому (ведь они уже тогда “опутывали” практически весь земной шар). Реализации этой возможности мешала следующая проблема: в компьютерах информация представлена в цифровой (двоичной) форме, а телефонные линии являются аналоговыми (по ним передается ток). Понадобилось устройство, которое бы преобразовывало сигналы из цифровой формы в аналоговую и наоборот. И такие устройства были созданы, а поскольку только что упомянутые процессы преобразования сигналов в технике называют модуляцией и демодуляцией сигнала, то их назвали модемами (МОдуляция/ДЕМодуляция).

Первые модемы передавали данные с ничтожно малой скоростью (300–2400 бит/с), не “умели” сжимать данные и корректировать ошибки. Однако свое основное назначение они выполняли исправно. Современные модемы обеспечивают гораздо большую скорость передачи данных. Применяемые в них протоколы передачи данных и коррекции ошибок обеспечивают надежную связь даже на не очень хороших телефонных линиях.

Читать еще:  Как проверить баланс вай фай роутера

Первый модем появился в 1958 году. Американская телефонная компания AT&T ввела дейтафонное обслуживание (передача информации по телефонному каналу). Первым модемом был Bell Dataphone 103, скорость передачи которого составляла 300 бит/с. Но даже сегодня большинство модемов имеет режим работы, совместимый с Bell 103. Bell 212a предложил уже 1200 бит/с, правда был более чувствителен к шумам в телефонной линии. Менее шумочувствительный модем разработала компания Racal-Vadic. К сожалению, эти две модели модемов несовместимы. Так начиналось длительное соперничество за права и стандарты в мире модемов. С начала 90-х по середину 2000 модемы становятся неотъемлемой частью компьютера, который превратился в интеллектуальное многофункциональное устройство, предоставляющее пользователю возможность общаться с огромным миром информации со всего света. Благодаря установки модема на компьютер, последний фактически превращается в звено глобальной сети.

Принцип работы модемов

Как известно, обычный домашний телефон подключается к телефонной станции посредством двухпроводной линии связи (возможно также подключение с использованием четырех проводов, хотя оно менее популярно). Электрическая схема телефонного аппарата обеспечивает передачу сигнала по такой линии в двух направлениях, поэтому по телефону можно слушать и говорить одновременно.

В процессе передачи компьютерных данных по большинству линий связи выполняется двойное их преобразование: поток данных из компьютера побайтно преобразуется в последовательность отдельных бит, которая далее превращается в сигнал, пригодный для передачи по телефонным линиям. Принимаемые данные претерпевают обратное преобразование: из входного сигнала, приходящего по телефонной линии, они превращаются в последовательность отдельных битов, из которых впоследствии собираются байты данных.

Этот механизм иллюстрируется на рис. 1, где показан процесс передачи через телефонную линию файла с именем report.doc.

Функции преобразования байтов данных в последовательность битов, а также функции обратного преобразования выполняются в компьютере при помощи специального аппаратного устройства, называемого портом последовательной передачи данных, последовательными портами, или COM-портами (от англ. communication — связь). Обычно персональные компьютеры комплектуются двумя такими устройствами, обозначаемыми как “СОМ1” и “COM2”. Часто для сокращения порт последовательной передачи данных называют просто “СОМ-портом”, или “портом RS232” (согласно соответствующему стандарту). Название последовательный эти порты получили потому, что данные через эти порты передаются побитно, т.е. в последовательном порядке по одному биту в каждый момент времени. В основе любого СОМ-порта лежит аппаратное устройство, именуемое сдвиговым регистром. Схематично, это набор из восьми ячеек, допускающих параллельную “загрузку” байта во все ячейки сразу, а также последовательное “выталкивание” содержимого ячеек через один выход. Модель выходного сдвигового регистра, выполняющего параллельно-последовательное преобразование, показана на рис. 2.

Регистр на рисунке изображен в виде трубки с прорезями в верхней части, предназначенными для “загрузки” отдельных битов данных. Все восемь битов данных “загружаются” в трубку одновременно. Затем с помощью поршня биты данных “выталкиваются” по одному из правого отверстия трубки.

Последовательность битов после этого превращается в так называемый “несущий сигнал” синусоидальной формы, который передается по телефонным линиям.

Входной сдвиговый регистр предназначен для последовательно-параллельного преобразования. Он работает в точности наоборот: данные несущего сигнала после демодуляции вдвигаются в регистр по одному биту, а после заполнения все биты извлекаются из регистра за один прием.

В заключение заметим, что существуют различные методы модуляции (превращения последовательности битов в несущий сигнал) и демодуляции (наоборот): амплитудная, частотная и другие. Мы не будем описывать их особенности (они связаны с некоторыми вопросами из физики и радиотехники). Заметим только, что современные способы модуляции сигнала обеспечивают наибольшую скорость передачи данных 56 Кбит/сек.6, соответствующую физическому пределу пропускной способности телефонных линий.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector