计算机数据信号（统称基带信号）通过模拟传输系统传输时，在接收端收到的基带信号与发送端的信号波形会产生畸变，如图3-6所示。其原因是：

图3-6 基带信号（数据信号）经电话线路传输后产生的误码

（1）电话线路的通带宽度一般仅为300～3400Hz，而基带信号的频谱范围要比线路的通带大很多，因此基带信号中很多频率成分无法通过，造成波形失真。

（2）在电话线路能通过的各频率成分中，各频率的传输衰减和传输延时也会有些差异，造成波形失真。

（3）线路中的各种噪声和外界电磁干扰，使信号产生失真。

当然这些因素在传送模拟信号（话音）时也是存在的。但是，由于模拟话音信号的频谱仅为300～3400Hz，话音信号包含的频率成分全部都能通过；各频率的传输延时和衰减的不一致性很小（因为包含的频率范围不大），因此通信质量还是能保证的。

在数据通信中，接收端一般是在每个发送比特（bit）的中间位置产生一个取样时刻，并在此取样时刻对收到的信号进行0或1的判决。当失真或干扰严重时，就会出现差错，即产生误码。传送速率越高，判决的出错概率越大。解决的方法是采用差错检测和纠错技术。

解决上述第（1）、（2）项因素产生的失真，是把数据信号用模拟信号进行调制，把受数据信号调制的模拟信号的带宽限制在300～3400Hz范围内，执行此任务的装置称为调制解调器（Modula-tor-Demodulator，Modem），中文俗称为“猫”。

调制的作用是波形变换，更确切地说，是进行频谱变换。变换后的模拟信号仍然携带原来数据信号（基带信号）的全部信息。只是经过变换后成为适合于模拟信道传输的频谱。最基本的二进制数字信号调制方法有图3-7所示的3种：

（1）振幅键控（ASK），即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如，0对应的是无载波输出；而1对应的是有载波输出。(www.daowen.com)

（2）频移键控（FSK），即载波的频率随基带数字信号而变化。例如，0对应的频率是f₁，而1对应的频率是f₂。

（3）相移键控（PSK），即载波的初始相位随基带数字信号而改变。例如，0对应于相位0°，而1对应于相位180°。

图3-7 基带数据信号的几种调制方法

a）振幅键控法 b）频移键控法 c）相移键控法

上述数据信号对载频的调幅、调频和调相，分别称为振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK）、频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）和相移键控（Phase Shift Keying，PSK）。移相键控还可再分为绝对移相键控（HPSK）和相对移相键控（DPSK），即0对应的相位变化，而1对应于相位不变化。DPSK具有更高的抗干扰性能。

如果把振幅调制（ASK）和相位调制（PSK）或频率调制FSK混合在一起，就形成一个正交调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）。正交调制传送1个码元（0或1）可以传送4bit的信息量，因此，由FSK或PSK组成的QAM正交调制可增加4倍的信息传输率。

解调器的作用是把变换成的模拟信号，恢复成原来的数据信号。解调器如果识别不正确，则会产生误码。所以在调制解调器中还要有差错检测和误码纠正的技术措施，防止信号传输中的噪声和电磁干扰产生的误码。

由于计算机之间的通信都是双向通信，所以一个调制解调器包括了发送用的调制器和接收用的解调器，通常都把调制器和解调器合在一起，构成调制解调器，简称Modem/猫。

近20年来，调制解调器的传输速率获得迅速提高。从20世纪80年代的300bit/s的低速率调制解调器，发展到几年前的33.6kbit/s（符合ITU-TV.34通信标准）和56kbit/s（符合ITU-T V.90通信标准）的水平。对于3.1kHz标准带宽的电话通信来说，56kbit/s调制解调器的信息传输速率已达到香农信息容量的理论极限值了。进一步提高信息传输速率的途径是提高信道的信号噪声比。