Виды модуляции.

В современных модемах используются смешанные, комбинированные виды модуляции. Рассмотрим каждый вид по-отдельности: Частотная - низкоскоростная передача, но наиболее надежная. Для нее не требуется широкая полоса пропускания даже с 4 значениями частоты. Фазовая - при возрастании n (>3) резко снижается помехоустойчивость - на приемной стороне сложно распознать смену фаз. Квадратурно-амплитудная (QAM - quadrature amplitude modulation) - при передаче меняется не только амплитуда, но и фаза.

Дуплексный режим передачи между двумя модемами

Существет 2 метода организации:

1. Частотное уплотнение. Сигналы передаются одновременно, с разной частотой => частота делится на 4 подканала.

2. Эхо-компенсация - для более скоростных режимов. Приемник принимает входящий сигнал и собственный. В этом режиме 2 модема при установлении соединения обмениваются сигналлами специальной формы. Сигнал исходит из 1-го модема, доходит до 2-го и возвращается обратно. Потом приемник, получая сигнал, отнимает у него свой собственный с учетом искажений (он должен знать какие искажения могут быть!), то есть удаляет эхо. Процесс достаточно ресурсоемкий, до появления микропроцессоров его невозможно было организовать.

Передача аналогового сигнала по цифровым каналам

Допустим, перед нами стоит задача передать аналоговый сигнал по цифровому каналу. Базовым методом решения этой задачи является импудьсно-кодовая модуляция (ИКМ). Pulse Code Modulation (PCM). Пусть функция S(t) описывает какой-то реальный сигнал (20-20000Гц - музыка, 300-3400 - речь). Пусть f₁,f₂,...,f_max - резкие гармонические составляющие (Гц) в каких-нибудь контрольных точках. Сигнал содержит бесконечное количество информации. Информация в случае аналогового сигнала является избыточной. Поэтому можно снимать отсчеты через какие-то промежутки времени и их передавать.

1. Дискретизация (по времени) - разбиение.

2. Квантование (дискретизация по уровню) - округление значения сигнала. Передается номер уровня.

3. Кодирование.

Эта технология используется и при оцифровке сигнала. Исследования в этом направлении велись одновременно велись двумя учеными - Котельниковым (Россия) и Найквистом (США) Теорема (Котельникова). Если функция S(t) не содержит частот выше f_max [Гц], то она полностью определяется последовательностью своих значений в моменты времени, отстоящих друг от друга на величину *дельта* t = 1 / 2*f_max [с] На премной стороне можно восстановить исходную функцию. Рассмотрим пример: Передача музыкального сигнала. При передачи данного вида информации отсчеты снимаются 40000 раз в секунду. *дельта* t = 1 / 40000, => f_max = 20000 [Гц]. Телефонный канал имеет *дельта* t = 1 / 8000, => f_max = 4000 [Гц]. При квантовании всегда возникает шум квантования. *дельта* a зависит от свойств системы передачи (от уровня помех в канале). *фи* - максимальный уровень помех в канале. Если выбрать шаг квантования *дельта* a > 2 *фи*, то на приеме можно восстановить исходное значение сигнала. Для нормальной передачи речи необходимо 256 уровней. То есть 8000 раз в секунду посылаем 8 бит => нужна скорость 64 кбит/с, *дельта* t = 125 мкс. Также существует другой способ передачи, при котором передаются не абсолютные значения, а разница между двумя соседними значениями. Плюс этого метода в том, что не требуется высокая пропускная способность, так как достаточно передавать не 8 бит, а всего 1-2 бита.