2.3 模拟传输

2.3.1 模拟传输系统

电话通信系统是典型的模拟传输系统。目前全世界的电话机早以上十亿部。如此多的电话要互连成网,唯一可行的办法就是分级交换。我国的电话网络先分5级,上面4级是长途电话网,最低一级是市话网。4级长途交换中心从上到下分别是:①一级中心,又称大区中心或省间中心。②二级中心,又称省中心。③三级中心,又称地区中心或县间中心。④四级中心,又称县中心。每一个上级交换局均按辐射状与若干个下级交换局连成星形网。在这以下就是市话交换局,又称为端局,直接与其管辖范围内的各电话用户相连。因此,一般属于同一个市话局内的两个电话的通信只需通过市话局的交换。但在复杂的情况下,两个电话用户之间可能需要经过多个不同级别的交换局的多次转接。

2.3.2 调制解调器

1. 调制方式

进行调制时,常把正弦信号作为作为基准信号或载波信号。调制即利用载波信号的一个或几个参数的变化来表示数字信号(调制信号)的过程。基于载波信号的三个主要参数,可把调制方式分为三种:振幅调制、频率调制、相位调制,可分别简称为调幅、调频、调相,如图2.12所示。

图2.12三种模拟调制方式

(1)调幅(AM,Amplitude Modulation)

调幅即指载波的振幅随计算机送出的基带数字信号变化而变化。例如数字信号0对应与无载波输出,1对应与有载波输出。调幅也可以表述为用两个不同的载波信号的幅值分别代表二进制数字0和1。

(2)调频(FM,Frequency Modulation)

调频即指载波的频率随计算机送出的基带数字信号变化而变化。例如数字信号0对应于频率 ,1对应于频率 。同样,调频也可表述为用两个不同的载波信号的频率分别代表二进制数字0和1。

(3)调相(PM,Phase M用u盘装系统的操作odulation)

调相指载波的初始相位随计算机送出的基带数字信号变化而变化。例如数字信号0对应于0o,1对应用180o。调相也可以表述为两个不同的载波信号的初相位来代表二进制数字0和1。这种只有两种相位(如0o或180o)的调制方式称为两相调制。为了提高信息的传输速率,还经常采用四相调制和八相调制方式,这两种调制方式的数字信息的相位分配情况如图2.13所示。

数字信息

00

01

10

11

相位

0o(或45o)

90o(或135o)

180o(或225o)

270o(或315o)

(a)四相调制方式的相位分配

数字信息

000

001

010

011

100

101

110

111

相位

0o

45o

90o

135o

180o

225o

270o

315o

(b)八相调制方式的相位分配

图2.13 四相位、八相位调制方式的相位分配

由上图可以看出,在四相调制方式中,用四个不同的相位分别代表00,01,10,11或者说每一次调制可以传送2个比特的信息;在八相调制方式中,则每一次调制可传送3个比特的信息,显然两者都提高了信息的传输速率。为了达到更高的信息传输速率,必须采用技术上更为复杂的多元制的振幅相位混合调制方法。

2. 调制解调器的分类

调制解调器可以根据应用环境、传输速率、功能先进性和调制方式等进行分类。

(1)按应用环境分类

① 音频Modem。它将数字信号调制成频率为0.3～3.4KHz的音频模拟信号。当这种模拟信号经过电话系统传到对方后,再由解调器将它还原为数字信号。因此,用电话信道传输 数字信号时应采用音频调制解调器。

② 基带Modem。一般音频调制解调器,功能较齐全,故价格较贵,多在进行远距离传输时使用。当距离较近,比如只需使用市话线传输数据,则此时可使用基带调制解调器,传 输速率较高,可达到64Kbps～2Mbps, 主要用于网络用户接入高速线路中。

③ 无线Modem。在短波及卫星通信中,都应使用与信道特点相适应的调制解调器。这类调制解调器对差错的检测华硕u盘装系统教程和纠错能力较强,以克服无线信道差错率较高这一缺点。

(2)按传输速率分类

① 低速Modem。传输速率在600bps 以下。

② 中速Modem。传输速率在1200～9600bpds。

③ 高速Modem。速率在9600bps以上。

(3)按功能先进性分类

按其功能先进性可分为三类 :

① 人工拨号Modem。进行数据通信前,先要通过人工拨号呼叫对方。待电话局的交换机接通对方并经双方确认后,便转向利用Modem进行通信。

② 自动拨号/自由应答式Modem。用户可通过个人计算机键盘拨打电话号码或通过相应 软件取出存放在某磁盘文件中的电话号码,由Modem按指定顺序在指定时间自动拨号,建立与对方的连接。

③ 智能Modem。在Modem中配置CPU来提高Modem的性能和增加新功能,如对Modem的参数进行自动设置,对传输的数据进行数据压缩。在高档次的Modem中还引入了网络管理功能。

(4)按调制方式分类

按调制方式可分为频移键控Modem、相移键控Modem和相位幅度调制Modem后者是为了尽量提高传输速率又不提高调制速率,于是采用相位调制与幅度调制相结合的方法,使一次调制能产生更多不同的相位和幅度,从而提高传输速率。这种Modem价格较贵。