Модемы: назначение, их основные характеристики и тенденции развития

1. Модемы: назначение, их основные характеристики и тенденции развития

 

Модем (акроним, составленный из слов модулятор-демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию, то есть изменяет характеристики несущего сигнала в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Приведем основные характеристики модемов для телефонных коммутируемых  и выделенных каналов, которые необходимо прямо либо косвенно учитывать при  работе с такими модемами.

Уровни приема/передачи и обнаружения несущей

Выходной уровень передачи модемов  обычно устанавливается в диапазоне  от 0 до —15 дБм с точностью ±1 дБм.

Диапазон входных сигналов модемов  для коммутируемых каналов составляет от 0 до —43 дБм.

Для выделенных (арендованных) каналов  уровень входного сигнала может  находиться в диапазоне от 0 до —34 дБм, либо от 0 до —26 дБм в зависимости от коэффициента затухания соединительных линий.

Модемы в телефонном коммутируемом  канале обнаруживают несущую (формируют сигнал ON на линии 109 интерфейса V.24) при уровне несущей в диапазоне от 0 до —43 дБм. При понижении уровня несущей до —48 дБм модемы ее не воспринимают (формируют сигнал OFF на линии 109).

Для модемов, работающих на некоммутируемых  каналах, критические значения уровней  обнаружения и потери несущей  могут составлять — 34 или — 26 дБм и —39 или —31 дБм соответственно. Последняя пара уровней ( —26 и —31 дБм) используется на выделенных каналах высокого качества.

Синхронизация передачи

Большинство типов модемов поддерживают три режима синхронизации передаваемой информации:

- синхронизация сигналом внутреннего задающего тактового генератора (АТ&ХО);

- внешним тактовым сигналом, поступающим от DTE (AT&X1);

- тактовым сигналом, выделяемым из принимаемого сигнала от удаленного модема (АТ&Х2). Выбор режима синхронизации модема производится с помощью переключателей на нем или управляющих команд от DTE, например АТ-команд.

Параметры защитного и  вызывного тона

При работе по протоколам V.22 и V.22bis может  передаваться защитный синусоидальный сигнал. Как правило, при работе через  АТС старых моделей необходимость  в нем отпадает. Частота защитного  сигнала равна 1800±20 Гц (AT&G2), 550±20 Гц (AT&G1), либо сигнал может отсутствовать вообще (AT&GO). Частота устанавливается с помощью переключателей или АТ-команд с DTE. Уровень защитного тонального сигнала частотой 1800 HI на 6 дБ, а уровень сигнала частотой 550 Гц на 3 дБ ниже уровня информационного модулированного сигнала.

После установления соединения и подключения  к линии отвечающего модема вызывающий модем передает периодические пакеты вызывного тона на частоте 1300 FII. Длительность пакетов и интервалов между ними равна 2 с.

Параметры импульсного  набора

Скорость следования импульсов  при наборе знаков телефонного номера обычно равна 10 импульсов в секунду, хотя в некоторых модемах возможна установка скорости 20 импульсов  в секунду. Здесь и далее под  импульсом набора понимается импульс  набора номера, включающий в себя собственно импульс и паузу. Отношение времени паузы к длительности всего импульса (коэффициент паузы) может составлять значения 67/33 (АТ&РО) или 61/39 (АТ&Р1). Первый вариант соответствует стандарту, принятому в Великобритании и ряде других стран. Второй вариант используется в Северной Америке, России и является наиболее распространенным. В любом случае длительность импульса равна 100 мс. Интервал между набором соседних цифр должен быть не менее 600 мс.

Параметры тонального набора

Длительность элемента тонального набора также равна 100 мс. Интервал времени  между соседними цифрами тонального набора значительно меньше, но не менее 100 мс. Таким образом, длительность цикла  передачи одной цифры составляет не менее 200 мс.

Согласно принятого стандарта тонального набора каждый знак передается с помощью пары частот, как показано в табл.1. Например, цифра 4 передается частотами 770 и 1209 Гц одновременно.

 

 

Таблица 1. Частоты тонального набора

Нижняя группа (Гц)	Верхняя г		руппа (Гц)
	1209	1336	1477	1633
697	1	2	3	А
770	4	5	6	В
852	7	8	9	с
941	*	0	»	D

 

 

 

 

 

Общими тенденциями развития модемов  являются:

- рост универсальности устройств, что проявляется в поддержке многочисленных типов интерфейсов и разнообразии видов кодирования и модуляции сигналов, а также в постоянном расширении диапазона скоростей передачи информации;

- реализация возможности конфигурирования программным способом;

- уменьшение их массы и габаритных размеров.

В плане конструктивного исполнения модемов наблюдаются два новых  направления. Первое — увеличение степени  интеграции устройств, а именно размещение всех их функциональных узлов, кроме  источника питания, на одной многослойной печатной плате. Пример таких модемов  — модемы SDM-300 фирмы EFData и DMD2400 фирмы Radyne.

Второе направление — построение модульных устройств — воплощено  в модеме СМ701 фирмы ComStream. Разработчики данного модема проанализировали причины бурного развития компьютерного бизнеса и пришли к выводу, что в этом не последнюю роль сыграло модульное построение компьютеров, дающее возможность пользователю самому определять конфигурацию своего компьютера, а при необходимости проводить его модернизацию. Ими была сделана попытка достичь успеха на рынке спутниковых модемов, осуществив перенос идеологии построения оборудования из области компьютеров в область этих устройств.

На первый взгляд модульный подход довольно привлекателен, однако сегодня, по нашему мнению, еще рано говорить о победе одного из двух перечисленных  направлений.

А как обстоят дела у российских разработчиков и производителей? К сожалению, приходится признать, что  сегодня отечественные модемы пока не достигли уровня лучших мировых образцов. Прежде всего это относится к технологии их изготовления, сервисным функциям и функциональным возможностям. Однако ситуация постепенно меняется, и уже сейчас на ряде фирм, включая МНИИРС-АС, ЛОНИИР, Ижевский радиозавод, в завершающей стадии разработки находятся три-четыре относительно неплохих модема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Возможности программных систем: средства создания диаграмм и графиков в Excel

 

В Excel имеются средства для создания высокохудожественных графиков и диаграмм, с помощью которых вы сможете в наглядной форме представить зависимости и тенденции, отраженные в числовых данных.

Кнопки построения графиков и диаграмм находятся в группе Диаграммы  на вкладке Вставка. Выбирая тип  графического представления данных (график, гистограмму, диаграмму того или иного вида), руководствуйтесь тем, какую именно информацию нужно  отобразить. Если требуется выявить  изменение какого-либо параметра  с течением времени или зависимость  между двумя величинами, следует  построить график. Для отображения  долей или процентного содержания принято использовать круговую диаграмму. Сравнительный анализ данных удобно представлять в виде гистограммы  или линейчатой диаграммы.

Рассмотрим принцип создания графиков и диаграмм в Excel. В первую очередь вам необходимо создать таблицу, данные которой будут использоваться при построении зависимости. Таблица должна иметь стандартную структуру: следует поместить данные в один или несколько столбцов (в зависимости от типа задачи). Для каждого столбца создайте текстовый заголовок. Впоследствии он будет автоматически вставлен в легенду графика.

В качестве тренировки построим график изменения стоимости квадратного  метра одно-, двух-, трех- и четырехкомнатных квартир на вторичном рынке жилья  по месяцам в городе Минске за полгода.

В первую очередь необходимо сформировать таблицу с данными так, как показано на рис.1. Первый столбец должен содержать даты с интервалом по месяцам, в остальные столбцы следует внести информацию о стоимости квадратного метра жилья в квартирах с различным числом комнат. Для каждого столбца также создайте заголовок.

Рис. 1. Сводная таблица цен на квадратный метр жилья

После того как таблица  будет создана, выделите все ее ячейки, включая заголовки, перейдите на вкладку Вставка и в группе Диаграммы щелкните на кнопке График. Для нашей задачи лучше всего  подойдет график с маркерами (рис. 2). Выберите его щелчком.

Рис. 2. Выбор типа графика

В результате на лист будет  помещена область, в которой отобразится  созданный график. По шкале Х будет  отложена дата, по шкале Y — денежные единицы. Любой график и диаграмма  в Excel состоят из следующих элементов: непосредственно элементов графика или диаграммы (кривых, столбцов, сегментов), области построения, градуированных осей координат, области построения и легенды. Если вы выполните щелчок на области построения или любом компоненте графика или диаграммы, в таблице появятся цветные рамки, указывающие на ячейки или диапазоны, из которых были взяты данные для построения. Перемещая рамки в таблице, вы можете изменять диапазоны значений, которые использовались при создании графика. На границах области построения, легенды и общей области графика имеются маркеры, протаскиванием которых можно менять размеры их прямоугольников.

Обратите внимание, когда указатель  мыши находится над областью графика, он имеет вид  . Если задержать его на одном из участков, появится всплывающая подсказка с названием одной из внутренних областей. Наведите указатель мыши на пустое место в правой части области графика (всплывающая подсказка Область диаграммы говорит о том, что действие будет применено по отношению ко всей области графика), выполните щелчок и, удерживая нажатой кнопку мыши, переместите график в произвольном направлении.

Наверняка вы уже заметили, что  у получившегося графика есть один существенный недостаток — слишком  большой диапазон значений по вертикальной оси, вследствие чего изгиб кривой виден  нечетко, а графики оказались  прижаты друг к другу. Чтобы улучшить вид графика, необходимо изменить промежуток значений, отображаемых на вертикальной шкале. Поскольку даже самая низкая цена в начале полугодового интервала  превышала 1000, а самая высокая  не превысила отметку 2000, имеет смысл  ограничить вертикальную ось этими  значениями. Выполните правый щелчок на области оси Y и задействуйте команду Формат оси. В открывшемся окне в разделе Параметры оси установите переключатель минимальное значение в положение фиксированное и в текстовом поле справа наберите 1 000, затем установите переключатель максимальное значение в положение фиксированное и в текстовом поле справа наберите 2 000. Можно увеличить и цену делений, чтобы сетка данных не загромождала график. Для этого установите переключатель цена основных делений в положение фиксированное и наберите справа 200. Нажмите кнопку Закрыть. В результате график примет наглядный вид.

В разделах этого же окна вы можете настроить цену деления, выбрать  числовой формат для шкалы, выбрать  заливку опорных значений шкалы, цвет и тип линии оси.

Обратите внимание, при выделении  области графика в главном  меню появляется новый набор вкладок  Работа с диаграммами, содержащий три  вкладки. На вкладке Конструктор  можно подобрать для графика  определенный макет и стиль. Поэкспериментируйте  с применением эскизов из групп  Макеты диаграмм и Стили диаграмм. Чтобы ввести название оси и диаграммы  после применения макета, выполните  двойной щелчок по соответствующей  надписи и наберите нужный текст. Его можно форматировать известными вам способами, используя инструменты  всплывающей панели при выполнении правого щелчка.

С помощью инструментов вкладки  Макет можно настроить положение  и вид подписей и осей диаграммы. В группе Стили фигур вкладки  Формат можно подобрать визуальные эффекты для области построения и элементов диаграммы (кривых, столбцов), предварительно выделив их. Результат  использования одного из встроенных макетов и стилей для нашего графика, а также применения фоновой заливки  области построения показан на рис. 3.

 

    Рис. 3. График изменения стоимости квадратного метра жилья

Помните о том, что Word и Excel полностью совместимы: объекты, созданные в одной из этих программ, можно без проблем скопировать в документ другого приложения. Так, чтобы перенести из Excel в документ Word любой график или таблицу, достаточно просто выделить ее и задействовать команду Копировать контекстного меню, затем перейти в Word, выполнить правый щелчок в месте размещении объекта и обратиться к команде Вставить.

В решении следующей задачи, которая  на практике очень часто встает перед  людьми, занимающимися подсчетом  итогов деятельности, будет рассказано не только о построении гистограммы, но и о еще неизвестных вам  приемах использования встроенных функций Excel. Кроме того, вы научитесь применять уже полученные в данном разделе знания.

Задача 3. Дан прайс-лист с розничными, мелкооптовыми и оптовыми ценами товара (рис. 4, вверху). Итоги годовой реализации товара №1 по кварталам представлены в таблице на рис. 4, внизу. Требуется подсчитать квартальную и годовую выручку от реализации товара №1 и построить соответствующую диаграмму.

Рис. 4. Прайс-лист и количество проданного товара №1 за год по кварталам

На этапе подготовки к решению  задачи порядок ваших действий должен быть следующим.

1. Создайте новую книгу Excel и откройте ее.