解析拨号调制解调器的声音

哈Ha

我以某种方式意外地想起了调制解调器互联网和“相同”的连接声音，我想到了里面的东西。



我在网络上的WAV和信号分析器中发现调制解调器的声音。让我们尝试找出答案。

当然，多年来我并不是第一个对此问题进行反思的人。正如Google搜索所显示的，一位芬兰工程师在2012年描述了调制解调器连接的阶段。但是对于那些不定期阅读芬兰语博客的人来说，再次详细地描述频谱并不难过。

介绍

没有找到那些时间的“下一代”的一个小题外话：调制解调器是一个魔术盒，如果存储器没有改变，它可以插入COM端口（还没有USB），并通过“语音”范围内的常规电话线传输数据。因此，在连接到Internet（甚至更早之前是FIDO或BBS）之前，就出现了这种有趣的尖叫声，例如，可以在此处看到整个过程。

现代调制解调器从非常古老的，以300bps的速度通过手机工作的演进到最先进的，理论上可以达到56Kbps的尖端，不再允许电话线通道。

扰流板下的几张照片

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56:

另一个有趣的观点-根据亚马逊的判断，美国Robotics Courier 56K商业调制解调器现已销售，而且价格非常昂贵。为什么我不知道，可能在某些地方仍然没有其他类型的连接。

我们将以介绍作为结束，然后继续讨论信号。

连接

第一个有趣的一点是，当我们听到（或更确切地说，听到）调制解调器的声音时，实际上，我们听到的不是一个调制解调器，而是一次听到两个-我们的调制解调器和提供商的调制解调器。呼叫调制解调器的信号在图中用红色圆圈圈出：



现在，让我们看看在此信号中可以满足哪些调制类型。

1.音频拨号（DTMF）

在图片的最左侧，这里没有什么异常，通常的音频拨号也用在普通电话中（可能有人记得有线电话主体上的“音频脉冲”切换按钮）。



顺便说一下，我有一台更老的PBX，带有脉冲拨号功能，所以没有这种声音，也没有56K的连接。

2.连接

提供商的调制解调器在接到电话后，“接听电话”并向电话线上发送几声，“我们的”调制解调器以不同频率的单音应答，并将有关可用协议的信息发送到该线路：



如您所见，此处使用FSK-频率调制，其中二进制代码从使用交替的两个音调。传输速率仅为300bit / s。

提供商的调制解调器以相同的模式应答，从而确认接收。

通过使用低频幅度调制发送足够长的音频来完成连接。



有趣的是，如果您更详细地查看，您会发现在“关节”处，基调阶段也发生了变化：



为什么这样做很难说。

3.交换“高级设置”

我将名称放在引号中，因为我不确定，但我只能猜测。在这里，调制解调器交换有关可用协议的各种信息：



左边是上面已经描述过的调幅信号，然后是我们从FSK已经熟悉的信号。但是，边缘在右边-另一种调制方式。如图所示，变化的不是频率和幅度，而是信号的相位（PSK，相移键控）：



信号长度仅为0.15s。

4.线路检查

在这里，两个调制解调器都以〜0.4s的持续时间发送宽带信号（至所有可用的3.7KHz ：），结果被发送到另一个调制解调器。



最后，调制解调器发送一个单独的信号来调整均衡器并抑制线路中的回声。

接下来，扬声器关闭，并执行更高级别的步骤-检查登录名/密码，如果一切正常，则用户连接到网络。

结论

如您所见，很多东西都嵌入在调制解调器的声音中，并且在解析问题时出现了，但是实际上，为什么这么复杂？为什么要在不同类型的调制之间交替以仅交换数据？

答案可能很简单-传统。每个新的调制解调器不仅应尽可能快地工作并支持最新的协议，还应能够连接到较旧的模型。因此，从一开始，调制解调器就以最低300波特的速度连接并交换协议信息，“高级设置”通过另一种调制方式进行传输，旧调制解调器将忽略该调制，而新调制解调器可以使用。

当然，我并未着手解析信号中的每一位，以上只是一般信息。那些希望更详细地研究该主题的人可以发送至2012年文章（英文）或对ITU标准的描述，但是我第一次了解是有足够的信息。

PS：在扰流板下，带有时间布局的调制解调器的声音：

视频

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/