什么是基带(基带、射频,是干什么用的?)

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说到基带和射频,相信大家都很熟悉。它们是通信行业中Best Network的两个常见概念,经常出现在我们面前。

但是,越是常见的概念,网上的信息就会越混乱,犯的错误也就越多。这些错误困扰了很多初学者,甚至形成了长期的误解。

所以我觉得有必要写一篇文章,对基带和射频做一个基本的介绍。

-正文的开头-

“端到端”现在很流行。我们以手机通话为例,观察信号从手机到基站的全过程,看看基带和射频是干什么用的。

当电话接通时,人们的声音会被电话麦克风拾取并变成电信号。这个电信号是模拟信号,我们也可以称之为原始信号。

声波(机械波)被转换成电信号

这时,我们的第一个主角基带开始出现。

基带,英文叫基带,是基本频段。

基频频带是指一个特殊的频率带宽,即频率范围接近零频率(从DC到几百千赫)的带宽。这个频段的信号变成基带信号。基带信号是最“基础”的信号。最佳网络

在现实生活中,我们经常提到手机的基带芯片和电路,或者基站的基带处理单元(也称为BBU)。

让我们回到刚才谈到的语音模拟信号。

这些信号将由基带中的AD数模转换电路进行采样、量化和编码,成为数字信号。具体流程如下:

上图中的编码叫做信源编码。

信源编码,说白了就是把声音和画面变成0和1。在转换过程中,源编码也需要尽可能压缩,以减少“体积”。

对于音频信号,通常使用脉码调制(如上图所示的脉码调制)和MP3编码。在移动通信系统中,以3G WCDMA为例,采用了AMR语音编码。

对于视频信号,通常使用MPEG-4编码(MP4)、H.264和H.265编码。大家应该都很熟悉。

除了信源编码,基带还需要信道编码。

编码分为信源编码和信道编码

信道编码与信源编码完全不同。信源编码是为了减少“体积”。相反,信道编码增加了“音量”。

通过增加冗余信息,信道编码可以抵抗信道中的干扰和衰减,提高链路性能。

例如,通道编码就像在商品边缘填充保护泡沫。如果路上发生颠簸和碰撞,货(www.isoyu.com原创版权)物受损的概率就会降低。

去年联想投票活动中提到的Turbo码、Polar码、LDPC码、知名卷积码都属于信道编码。

除了编码,基带还对信号进行加密。

下一项工作,或者说基带,是调制。

调制,简单来说就是让“波”更好地代表0和1。

最基本的调制方法是调频、调幅和调相。如下图所示,不同的波形用于表示0和1。

现代数字通信技术非常发达。基于以上所述,已经开发了多种调制方法。例如,振幅移位键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和正交振幅调制,也称为QAM。

为了直观地表达各种调制方式,我们将使用一种叫做星座图的工具。星座图中的点可以指示调制信号的幅度和相位的可能状态。