調(diào)制解調(diào)器(MODEM)是為了解決利用模擬信道傳輸數(shù)字信號而研制的一種通信設(shè)備。計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號，而現(xiàn)有的一些信道又只能傳輸模擬信號，為了利用模擬信道傳輸數(shù)字信號，發(fā)送端就必須將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，將欲發(fā)送的數(shù)字信號調(diào)制到載波上去，而載波信號是模擬信號，可以在模擬信道上傳輸。然后，接收端再進(jìn)行相應(yīng)的處理，恢復(fù)傳輸?shù)臄?shù)字信號，這一過程就是解調(diào)。這樣就實(shí)現(xiàn)了在模擬信道上傳輸數(shù)字信號的目的。

在實(shí)際應(yīng)用中，一般都采用雙工通信，所以將調(diào)制器(MOdulator)和解調(diào)器(DEModulator)裝配在一起，就是我們常用的調(diào)制解調(diào)器(MODEM)。

調(diào)制解調(diào)器的組成

調(diào)制解調(diào)器通常由電源、發(fā)送電路和接收電路組成。電源提供Modem工作所需要的電壓；發(fā)送電路中包括調(diào)制器、放大器、以及濾波、整形和信號控制電路，它的功能是把計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的模擬信號；接收電路包括解調(diào)器以及有關(guān)的電路，它的作用是把模擬信號變成計(jì)算機(jī)能接收的數(shù)字脈沖。

調(diào)制解調(diào)器的發(fā)展

早期的低速M(fèi)odem采用調(diào)頻技術(shù)。后來的Modem采用四進(jìn)制調(diào)相技術(shù)，也有的Modem采用差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)技術(shù)。在20世紀(jì)80年代后期，出現(xiàn)了更高速的Modem。這些高速M(fèi)odem采用的調(diào)制技術(shù)叫格碼調(diào)制(Trellis Coded Modulation，TCM)，使得在公共交換電話網(wǎng)上的最高傳輸速率可達(dá)14400b／s或19200b／s，在高質(zhì)量的租用線路上甚至能達(dá)到24400b／s的數(shù)據(jù)速率。

進(jìn)一步提高傳輸速率還可以在其他技術(shù)方面尋求解決辦法，例如，采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。有一種V．29Modem，雖然工作在9600b／s，但是由于使用的數(shù)據(jù)壓縮算法可達(dá)至112：l的壓縮比，所以數(shù)據(jù)發(fā)送速率理論上可達(dá)到19200b／s。

另外一種高速M(fèi)odem采用了高速微處理器和大約70000行指令，由于采用多個音頻組成的載波群對數(shù)據(jù)進(jìn)行分組傳輸，因而叫做分組集群式Modem。這種Modem工作時首先發(fā)送512個音頻載波信號，然后對所有載波信號進(jìn)行評價，決定哪些頻率可以使用，根據(jù)偵察到的線路情況確定最適合的調(diào)制方式，可能是2bit、4bit或6bit的QAM調(diào)制。例如，若400個音頻載波可用，調(diào)制方案為6 bit QAM，則400×6=2400，即可同時傳送2400bit。如果每種載波都是一秒鐘變化4次，則可得到約10000b／s的數(shù)據(jù)速率。分組集群式Modem對數(shù)據(jù)先進(jìn)行分組，并自動產(chǎn)生16位的CRC校驗(yàn)碼，因而接收端可進(jìn)行檢錯處理，如發(fā)現(xiàn)錯誤，可要求重發(fā)出錯分組。另外，這種Modem有一個優(yōu)點(diǎn)，就是它能自動調(diào)整可用的頻率，而且可對回降速率進(jìn)行微小的調(diào)整，因而增加了有效帶寬。

1996年出現(xiàn)了56kb／s的Modem，并于1998年形成了ITu的V．90建議。這種Modem采用非對稱的工作方式，從客戶端向服務(wù)器端發(fā)送稱為上行信道，其數(shù)據(jù)速率為28．8kb／s或33．6kb／s，從服務(wù)器端向客戶端發(fā)送稱為下行信道，其數(shù)據(jù)速率可以達(dá)至lJ56kb／s。其所以采用非對稱的工作方式是因?yàn)榭蛻舳税l(fā)送數(shù)據(jù)時要采用模數(shù)轉(zhuǎn)換，會出現(xiàn)量化噪聲，使得Modem的數(shù)據(jù)速率受到限制。而IsP一端的服務(wù)器采用數(shù)字干線連接，無需模數(shù)轉(zhuǎn)換，不會出現(xiàn)量化噪聲，因而可以用f1]PCM編碼調(diào)制的最高數(shù)據(jù)速率56kb／s。56K技術(shù)的出現(xiàn)適應(yīng)了通過電話線準(zhǔn)高速連接Internet的需求，成為當(dāng)時互聯(lián)網(wǎng)用戶首選的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。