الآن أصبح "النهاية إلى النهاية" شائعًا. لنأخذ مكالمة هاتفية خلوية كمثال ونراقب العملية الكاملة للإشارة من الهاتف الخليوي إلى المحطة الأساسية لمعرفة الغرض من النطاق الأساسي والتردد اللاسلكي.
عندما يتم توصيل المكالمة الهاتفية، سيتم التقاط صوت الأشخاص بواسطة ميكروفون الهاتف ويصبح إشارة كهربائية. هذه الإشارة الكهربائية هي إشارة تناظرية، ويمكننا أن نسميها أيضًا الإشارة الأصلية.
يتم تحويل الموجات الصوتية (الموجات الميكانيكية) إلى إشارات كهربائية.
عند هذه النقطة، بدأ بطلنا الأول، Baseband، في الظهور.
النطاق الأساسي، والذي يسمى النطاق الأساسي باللغة الإنجليزية، هو نطاق التردد الأساسي.
يشير نطاق التردد الأساسي إلى عرض نطاق ترددي خاص، أي أن نطاق التردد قريب من الصفر (من التيار المستمر إلى عدة مئات كيلوهرتز). الإشارات في نطاق التردد هذا، نصبح إشارات النطاق الأساسي. إشارة النطاق الأساسي هي الإشارة الأكثر "أساسية".
في الحياة الواقعية، غالبًا ما نشير إلى النطاق الأساسي، والذي يشير إلى شريحة النطاق الأساسي ودائرة الهاتف المحمول، أو وحدة معالجة النطاق الأساسي للمحطة الأساسية (المعروفة أيضًا باسم BBU).
دعنا نعود إلى ما قلناه للتو عن الإشارات الصوتية التناظرية.
سيتم أخذ عينات من هذه الإشارات وكميتها وترميزها بواسطة دائرة تحويل AD من رقمي إلى تناظري في النطاق الأساسي، وتصبح إشارات رقمية. العملية المحددة هي كما يلي:
الكود الموجود في الصورة أعلاه نسميهترميز المصدر.
ترميز المصدر، بصراحة، هو تحويل الصوت والصورة إلى 0 و1. في عملية التحويل، يجب ضغط ترميز المصدر قدر الإمكان لتقليل "الحجم".
بالنسبة للإشارات الصوتية، نستخدم عادةً تعديل رمز النبض (تعديل رمز النبض، كما هو موضح في الصورة أعلاه) وترميز MP3. في نظام الاتصالات المتنقلة، مع أخذ 3G WCDMA كمثال، يتم استخدام تشفير الكلام AMR.
بالنسبة لإشارات الفيديو، يتم استخدام تشفير MPEG-4 (MP4) وH.264 وH.265 بشكل شائع. يجب أن يكون الجميع على دراية به.
بالإضافة إلى تشفير المصدر، يجب على النطاق الأساسي القيام بذلكترميز القناة.
ينقسم الترميز إلىترميز المصدروترميز القناة
يختلف تشفير القناة تمامًا عن تشفير المصدر. ترميز المصدر هو تقليل "الحجم". على العكس من ذلك، فإن تشفير القناة يزيد من "الحجم".
يمكن أن يؤدي تشفير القناة إلى تحسين أداء الارتباط عن طريق إضافة معلومات زائدة عن الحاجة لمواجهة التداخل والتوهين في القناة.
على سبيل المثال، ترميز القناةإنه مثل ملء جانب البضائع.سدادةرغوة واقية. في حالة حدوث مطبات واصطدامات على الطريق، سيتم تقليل احتمالية تلف البضائع.
ينتمي رمز Turbo والرمز القطبي ورمز LDPC والرمز التلافيفي المعروف المذكور في حدث تصويت Lenovo العام الماضي إلى تشفير القنوات.
إلى جانب التشفير، يقوم النطاق الأساسي أيضًا بتشفير الإشارة.
الوظيفة التالية، أو النطاق الأساسي هو المسؤول عنها، أيالتشكيل.
التعديل، ببساطة، هو جعل "الموجة" تمثل بشكل أفضل 0 و 1.
أبسط طرق التعديل هي تعديل التردد (FM)، وتعديل السعة (AM)، وتعديل الطور (PM). كما هو موضح في الشكل أدناه، يتم استخدام أشكال موجية مختلفة لتمثيل 0 و1.
تكنولوجيا الاتصالات الرقمية الحديثة متطورة للغاية. وعلى أساس ما سبق، تم تطوير مجموعة متنوعة من أساليب التعديل. خذ هذا المثالمفتاح إزاحة السعة (ASK)، ومفتاح إزاحة التردد (FSK)، ومفتاح إزاحة الطور (PSK)، وتعديل السعة التربيعية، وهي مفاتيح معروفة جيدًا. مفتاح إزاحة السعة (ASK)، ومفتاح إزاحة التردد (FSK)، ومفتاح إزاحة الطور ( PSK)، وتعديل السعة التربيعية، وهي معروفة جيدًا.قم.
من أجل التعبير بصريًا عن طرق التعديل المختلفة، سنعتمد طريقة تسمىخارطة نصف الكرة الأرضيةأدوات. يمكن أن تشير النقاط الموجودة في الكوكبة إلى الحالات المحتملة لسعة ومرحلة الإشارة المعدلة.
خارطة نصف الكرة الأرضية
بعد الإشارة المعدلة، تتحسن بشكل كبير كمية المعلومات التي يمكن أن يحملها رمز واحد.في الوقت الحاضر، يمكن لـ 256QAM، والذي يستخدم على نطاق واسع في 5G، استخدام رمز واحد لتمثيل بيانات 8-8 بت.
حسنًا، تم الانتهاء أخيرًا من عمل النطاق الأساسي. ماذا علي أن أفعل بعد ذلك؟
إنه دور الترددات الراديوية.
تردد الراديو، الاسم الإنجليزي هو تردد الراديو,المعروف أيضًا باسم الترددات اللاسلكية.بالمعنى الحرفي للكلمة، تردد الراديو يعني تردد الراديو. بالمعنى الدقيق للكلمة، يشير التردد الراديوي إلى الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد بتردد يتراوح من 300 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز.
كما نعلم جميعًا، عندما يمر تيار عبر موصل، فإنه سيشكل مجالًا مغناطيسيًا. عندما يمر تيار متردد عبر موصل، فإنه يشكل مجالًا كهرومغناطيسيًا ويولد موجات كهرومغناطيسية.
سيتم امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد الأقل من 100 كيلو هرتز بواسطة سطح الأرض ولن تتمكن من تشكيل انتقال فعال. يمكن للموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد الأعلى من 100 كيلو هرتز أن تنتشر في الهواء وتنعكس بواسطة الغلاف الأيوني عند الحافة الخارجية للغلاف الجوي، مما يشكل قدرة إرسال لمسافات طويلة.
يسمى هذا النوع من الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد مع إمكانية الإرسال لمسافات طويلة بتردد الراديو (الإشارة).
مثل النطاق الأساسي، نشير عادةً إلى سلسلة من الأشياء التي تولد إشارات التردد اللاسلكي، مثل دوائر التردد اللاسلكي ورقائق التردد اللاسلكي ووحدات التردد اللاسلكي ومكونات التردد اللاسلكي وما إلى ذلك، باسم التردد اللاسلكي.
لذلك، كثيرًا ما نسمع الناس يقولون، "النطاق الأساسي للهاتف المحمول XX فظيع."، "لا تستطيع شركة XX صنع النطاق الأساسي"، "تتمتع معدات XX بأداء جيد جدًا للترددات الراديوية"، "تردد الراديو XX مكلف للغاية" ... وما إلى ذلك." شركة XX لا يمكنها تصنيع النطاق الأساسي"، "تتمتع معدات XX بأداء جيد جدًا للترددات الراديوية"، "تردد الراديو XX مكلف للغاية" ... وما إلى ذلك.
تردد الإشارة المرسلة من النطاق الأساسي منخفض جدًا. ما يجب أن يفعله تردد الراديو هو الاستمرار في تعديل الإشارة، من التردد المنخفض إلى نطاق التردد العالي المحدد. على سبيل المثال، نطاق GSM بسرعة 900 ميجا هرتز، ونطاق 4G LTE بسرعة 1.9 جيجا هرتز، ونطاق 5G بسرعة 3.5 جيجا هرتز.
وظيفة التردد الراديوي تشبه المرسل.
من ناحية، وكما ذكرنا سابقًا، فإن إشارة النطاق الأساسي لا تساعد على الإرسال لمسافات طويلة.
ومن ناحية أخرى، فإن موارد الطيف اللاسلكي محدودة، ونطاق التردد المنخفض مشغول عمومًا بأغراض أخرى. في حين أن موارد النطاق الترددي العالي وفيرة نسبيًا، فمن الأسهل تحقيق عرض نطاق ترددي كبير.
علاوة على ذلك، يجب عليك أيضًا تعديل نطاق التردد المعين، وإلا فسيكون التدخل في الآخرين أمرًا غير قانوني.
في التنفيذ الهندسي، التردد المنخفض غير مناسب.
وفقًا لنظرية الهوائي، عندما يكون طول الهوائي 1/4 من الطول الموجي لإشارة الراديو، تكون كفاءة تحويل الإرسال والاستقبال للهوائي هي الأعلى. يتناسب الطول الموجي للموجة الكهرومغناطيسية مع التردد (سرعة الضوء = الطول الموجي × التردد). وفي حالة استخدام إشارات منخفضة التردد، سيكون حجم الهاتف المحمول وهوائي المحطة الأساسية كبيرًا نسبيًا، مما يزيد من صعوبة التنفيذ الهندسي. خاصة فيما يتعلق بالهاتف المحمول، لا يمكن تحمل حجم الهوائي الكبير، مما سيشغل مساحة قيمة.
بعد تعديل التردد اللاسلكي، تكون الإشارة ذات طاقة منخفضة، لذلك لا تزال بحاجة إلى المرورالسلطة مكبر للصوتالتضخيم، وجعله يحصل على ما يكفي من طاقة الترددات اللاسلكية، ومن ثم إرسالها إلى الهوائي.
بعد أن تصل الإشارة إلى الهوائي، تمر عبرهتصفيةالتصفية (القضاء على فوضى التداخل)، وأخيرا المرورعنصر الهوائيأطلقها.
انتشار الموجات الكهرومغناطيسية
بعد استقبال الإشارة اللاسلكية، تعتمد المحطة الأساسية العملية السابقة. بعد استقبال الإشارة اللاسلكية، تعتمد المحطة الأساسية العملية السابقة.عملية عكسية- التصفية والتضخيم وإزالة التشكيل وفك التشفير. بعد ذلك، سيتم إرسال البيانات المعالجة إلى الشبكة الأساسية من خلال الشبكة الحاملة لاستكمال نقل ومعالجة البيانات اللاحقة.
ما ورد أعلاه هو عملية التغيير العامة للإشارة. لاحظ أنها عملية عامة، والعملية الفعلية لا تزال معقدة للغاية، وهناك بعض منهاتردد وسيطةولم يتم تقديم أي شيء من هذا القبيل بالتفصيل.
سأرسم مخططًا بسيطًا للعملية العامة على النحو التالي:
(هذه المقالة منتقاة من الإنترنت، والآراء والآراء لا تمثل موقف هذا الموقع. إذا كان هناك أي انتهاك، يرجى الاتصال بنا لحذفه!)
粤公网安备44030002007346号