در حال حاضر "انتهای به پایان" محبوب است. بیایید تماس تلفن همراه را به عنوان مثال در نظر بگیریم و کل فرآیند سیگنال از تلفن همراه تا ایستگاه پایه را مشاهده کنیم تا ببینیم باند پایه و RF برای چیست.
هنگامی که تماس تلفنی وصل می شود، صدای افراد توسط میکروفون تلفن دریافت می شود و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. این سیگنال الکتریکی یک سیگنال آنالوگ است و می توانیم آن را سیگنال اصلی نیز بنامیم.
امواج صوتی (امواج مکانیکی) به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند.
در این مرحله، اولین قهرمان ما، بیس بند، شروع به ظاهر شدن کرد.
Baseband که در انگلیسی Baseband نامیده می شود، باند فرکانسی پایه است.
باند فرکانس پایه به یک پهنای باند فرکانسی خاص اشاره دارد، یعنی محدوده فرکانس نزدیک به فرکانس صفر (از DC تا چند صد کیلوهرتز) است. سیگنال ها در این باند فرکانسی، تبدیل به سیگنال های باند پایه می شویم. سیگنال باند پایه "اساسی ترین" سیگنال است.
در زندگی واقعی، ما اغلب به بیس باند اشاره می کنیم که به تراشه و مدار بیس باند تلفن همراه یا واحد پردازش باند پایه ایستگاه پایه (همچنین به عنوان BBU شناخته می شود) اشاره می کند.
بیایید به آنچه که در مورد سیگنال های آنالوگ صوتی گفتیم برگردیم.
این سیگنال ها توسط مدار تبدیل دیجیتال به آنالوگ AD در باند پایه نمونه برداری، کوانتیزه و کدگذاری می شوند و به سیگنال های دیجیتال تبدیل می شوند. فرآیند خاص به شرح زیر است:
کدی که در تصویر بالا وجود دارد، آن را می نامیمکدگذاری منبع.
کدگذاری منبع، به بیان صریح، تبدیل صدا و تصویر به 0 و 1 است. در فرآیند تبدیل، کدگذاری منبع باید تا حد امکان فشرده شود تا "حجم" کاهش یابد.
برای سیگنال های صوتی، ما معمولا از مدولاسیون کد پالس (مدولاسیون کد پالس، همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است) و کدگذاری MP3 استفاده می کنیم. در سیستم ارتباطات سیار، با در نظر گرفتن 3G WCDMA به عنوان مثال، از کدگذاری گفتار AMR استفاده می شود.
برای سیگنال های ویدئویی معمولا از کدگذاری MPEG-4 (MP4)، H.264 و H.265 استفاده می شود. همه باید با آن آشنا باشند.
علاوه بر کدنویسی منبع، باند پایه باید انجام دهدکد نویسی کانال
کد نویسی به تقسیم می شودکدگذاری منبعوکد نویسی کانال
کد نویسی کانال با کد نویسی منبع کاملاً متفاوت است. کدگذاری منبع برای کاهش "حجم" است. برعکس، کدگذاری کانال "حجم" را افزایش می دهد.
کدگذاری کانال می تواند با افزودن اطلاعات اضافی برای مقابله با تداخل و تضعیف کانال، عملکرد پیوند را بهبود بخشد.
مثلا کد نویسی کانالمثل پر کردن کنار کالاست.چوب پنبهفوم محافظ در صورت بروز دست اندازها و برخورد در جاده، احتمال آسیب دیدن کالا کاهش می یابد.
کد توربو، کد قطبی، کد LDPC و کد کانولوشنال معروفی که در رویداد رایگیری لنوو در سال گذشته ذکر شد، همه متعلق به کدگذاری کانال هستند.
علاوه بر رمزگذاری، باند پایه سیگنال را نیز رمزگذاری می کند.
کار بعدی یا بیس باند مسئول آن است، یعنیمدولاسیون.
مدولاسیون، به زبان ساده، این است که «موج» 0 و 1 را بهتر نشان دهد.
اساسی ترین روش های مدولاسیون عبارتند از مدولاسیون فرکانس (FM)، مدولاسیون دامنه (AM) و مدولاسیون فاز (PM). همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، از شکل موج های مختلف برای نشان دادن 0 و 1 استفاده شده است.
فناوری ارتباطات دیجیتال مدرن بسیار توسعه یافته است. بر اساس موارد فوق، انواع روش های مدولاسیون توسعه داده شده است. به عنوان مثالکلیدهای تغییر دامنه (ASK)، کلیدهای تغییر فرکانس (FSK)، کلیدسازی تغییر فاز (PSK) و مدولاسیون دامنه مربعی که معروف هستند. PSK)، و مدولاسیون دامنه مربعی، که به خوبی شناخته شده اند.QAM.
برای بیان بصری روش های مدولاسیون مختلف، روشی به نام را اتخاذ می کنیمصفحه کرهابزار. نقاط صورت فلکی می توانند حالت های احتمالی دامنه و فاز سیگنال مدوله شده را نشان دهند.
صفحه کره
پس از سیگنال مدوله شده، مقدار اطلاعاتی که یک نماد می تواند حمل کند تا حد زیادی بهبود می یابد.در حال حاضر، 256QAM که به طور گسترده در 5G استفاده می شود، می تواند از یک نماد برای نمایش داده های 8-8 بیتی استفاده کند.
خوب، بالاخره کار بیس باند تمام شد. بعدش چکار کنم؟
فرکانس رادیویی با نام انگلیسی Radio FrequencyRF همچنین به عنوان RF شناخته می شود.رادیو فرکانس به معنای واقعی کلمه فرکانس رادیویی است. به بیان دقیق، فرکانس رادیویی به امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا با فرکانس 300 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز اشاره دارد.
همانطور که همه می دانیم، وقتی جریان از یک هادی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی تشکیل می دهد. هنگامی که جریان متناوب از یک هادی عبور می کند، یک میدان الکترومغناطیسی تشکیل می دهد و امواج الکترومغناطیسی تولید می کند.
امواج الکترومغناطیسی با فرکانس کمتر از 100 کیلوهرتز توسط سطح زمین جذب می شوند و نمی توانند انتقال موثری ایجاد کنند. امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالاتر از 100 کیلوهرتز می توانند در هوا منتشر شده و توسط یونوسفر در لبه بیرونی جو منعکس شوند و قابلیت انتقال از راه دور را تشکیل دهند.
این نوع امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا با قابلیت انتقال از راه دور را فرکانس رادیویی (سیگنال) می نامند.
مانند بیس باند، ما معمولاً به مجموعهای از چیزهایی که سیگنالهای RF تولید میکنند، مانند مدارهای RF، تراشههای RF، ماژولهای RF، اجزای RF و غیره به عنوان RF اشاره میکنیم.
بنابراین، اغلب می شنویم که مردم می گویند: "باند پایه تلفن همراه XX وحشتناک است."، "شرکت XX نمی تواند بیس باند بسازد"، "تجهیزات XX عملکرد فرکانس رادیویی بسیار خوبی دارند"، "فرکانس رادیویی XX بسیار گران است" ... و غیره "شرکت XX نمی تواند بیس باند بسازد"، "تجهیزات XX عملکرد فرکانس رادیویی بسیار خوبی دارند"، "فرکانس رادیویی XX بسیار گران است" ... و غیره.
فرکانس سیگنال ارسالی از باند پایه بسیار کم است. کاری که فرکانس رادیویی باید انجام دهد این است که به تعدیل سیگنال، از فرکانس پایین به باند فرکانس بالا مشخص شده ادامه دهد. به عنوان مثال، باند GSM 900 مگاهرتز، باند 4G LTE با فرکانس 1.9 گیگاهرتز و باند 5G با فرکانس 3.5 گیگاهرتز.
عملکرد فرکانس رادیویی مانند یک دیسپاچر است.
از یک طرف، همانطور که قبلا ذکر شد، سیگنال باند پایه برای انتقال از راه دور مناسب نیست.
از طرف دیگر، منابع طیف بی سیم محدود هستند و باند فرکانس پایین عموماً توسط اهداف دیگری اشغال می شود. در حالی که منابع باند فرکانس بالا نسبتاً فراوان هستند، درک پهنای باند بزرگ آسان تر است.
علاوه بر این، باید باند فرکانسی تعیین شده را نیز مدوله کنید، در غیر این صورت تداخل با دیگران غیرقانونی خواهد بود.
در اجرای مهندسی فرکانس پایین مناسب نیست.
بر اساس تئوری آنتن، زمانی که طول آنتن 1/4 طول موج سیگنال رادیویی باشد، راندمان تبدیل انتقال و دریافت آنتن بالاترین میزان را دارد. طول موج موج الکترومغناطیسی متناسب با فرکانس است (سرعت نور = طول موج × فرکانس). در صورت استفاده از سیگنالهای فرکانس پایین، اندازه آنتن تلفن همراه و ایستگاه پایه نسبتاً بزرگ خواهد بود که دشواری اجرای مهندسی را افزایش میدهد. به خصوص در سمت تلفن همراه، اندازه آنتن بزرگ را نمی توان تحمل کرد که فضای ارزشمندی را اشغال می کند.
پس از مدولاسیون RF، سیگنال قدرت کمی دارد، بنابراین هنوز باید از آن عبور کندآمپلی فایر قدرتتقویت، آن را به اندازه کافی قدرت RF دریافت کند، و سپس به آنتن ارسال شود.
پس از رسیدن سیگنال به آنتن، از آن عبور می کندفیلترفیلتر کردن (حذف بهم ریختگی تداخل)، و در نهایت عبورعنصر آنتنراه اندازی کنید
انتشار امواج الکترومغناطیسی
پس از دریافت سیگنال بی سیم، ایستگاه پایه فرآیند قبلی را اتخاذ می کند. پس از دریافت سیگنال بی سیم، ایستگاه پایه فرآیند قبلی را اتخاذ می کند.فرآیند معکوس- فیلتر کردن، تقویت، دمودولاسیون و رمزگشایی. پس از آن، داده های پردازش شده از طریق شبکه حامل به شبکه اصلی ارسال می شود تا انتقال و پردازش بعدی داده ها تکمیل شود.
موارد فوق فرآیند کلی تغییر سیگنال است. توجه داشته باشید که این یک فرآیند کلی است، روند واقعی هنوز بسیار پیچیده است و برخی از آنها وجود داردفرکانس متوسطچنین چیزی به تفصیل معرفی نشده است.
من یک نمودار ساده از روند کلی را به صورت زیر رسم می کنم:
(این مقاله از اینترنت انتخاب شده است و نظرات و نظرات بیانگر جایگاه این سایت نیست. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم!
粤公网安备44030002007346号