Методы модуляции

Тема 5. Модемы

Модем – устройство для преобразования цифрового информационного сигнала в аналоговый (модуляция) для передачи по аналоговым линиям связи, и обратного преобразования принятого аналогового сигнала снова в цифровой (демодуляция).

Аналоговая модуляция является таким способом физического кодирования, при котором информация кодируется изменением амплитуды, частоты или фазы синусоидального сигнала несущей частоты. Основные способы аналоговой модуляции показаны на рисунке 21. На диаграмме а) показана последовательность бит исходной информации, представленная потенциалами высокого уровня для логической единицы и потенциалом нулевого уровня для логического нуля. Такой способ кодирования называется потенциальным кодом, который часто используется при передаче данных между блоками компьютера.

Рисунок 21 - Различные типы модуляции

При амплитудной модуляции (рис. 2,11, б) для логической единицы выбирается один уровень амплитуды синусоиды несущей частоты, а для логического нуля - другой. Этот способ редко используется в чистом виде на практике из-за низкой помехоустойчивости, но часто применяется в сочетании с другим видом модуляции - фазовой модуляцией.

При частотной модуляции (рис. 2.11, в) значения 0 и 1 исходных данных передаются синусоидами с различной частотой - f₀ и f₁ при неизменной амплитуде. Этот способ модуляции обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с.

При фазовой модуляции (рис. 2.11, г) значениям данных 0 и 1 соответствуют сигналы одинаковой частоты, нос различной фазой. Например, в зависимости от значения двух битов (00, 01, 10 или 11) фаза сигнала может измениться на 0°, 90°, 180°, 270°.

В скоростных модемах часто используются комбинированные методы модуляции, как правило, амплитудная в сочетании с фазовой.

Скорость модуляции характеризуется количеством переключений с одного аналогового сигнала на другой за 1 секунду и измеряется в бодах. Например, если за одну секунду изменение аналогового сигнала происходит 9600 раз, то скорость модуляции составляет 9600 бод. Однако, практически важной характеристикой модема являются скорость передачи данных, измеряемая в битах в секунду (сокращенно бит/с).

Если применяется только один вид модуляции (например, только амплитудная модуляция), то 1 бод соответствует 1 бит/с и скорость передачи данных в вышеуказанном случае составляет 9600 бит/с. Если одновременно реализуются два вида модуляции (например, амплитудная и частотная), то при каждом изменении аналогового сигнала происходит выбор одного из четырех состояний и, следовательно, каждое такое изменение несет 2 бита информации.

Дата добавления: 2014-01-13