Désormais, le « bout en bout » est populaire. Prenons l'exemple d'un appel téléphonique et observons l'ensemble du processus de transmission du signal du téléphone portable à la station de base pour voir à quoi servent la bande de base et la RF.
Lorsque l'appel téléphonique est connecté, la voix des personnes sera captée par le microphone du téléphone et deviendra un signal électrique. Ce signal électrique est un signal analogique, et on peut aussi l’appeler signal original.
Les ondes sonores (ondes mécaniques) sont converties en signaux électriques.
C’est à ce moment-là que notre premier protagoniste, Baseband, a commencé à apparaître.
Baseband, appelé Baseband en anglais, est la bande de fréquences de base.
La bande de fréquences de base fait référence à une bande passante de fréquence spéciale, c'est-à-dire que la plage de fréquences est proche de zéro (de DC à plusieurs centaines de KHz). Signaux dans cette bande de fréquence, nous devenons des signaux en bande de base. Le signal en bande de base est le signal le plus « basique ».
Dans la vraie vie, nous faisons souvent référence à la bande de base, qui fait référence à la puce et au circuit de bande de base du téléphone mobile, ou à l'unité de traitement de bande de base de la station de base (également connue sous le nom de BBU).
Revenons à ce que nous venons de dire à propos des signaux vocaux analogiques.
Ces signaux seront échantillonnés, quantifiés et codés par le circuit de conversion numérique-analogique AD dans la bande de base, et deviendront des signaux numériques. Le processus spécifique est le suivant :
Le code dans l'image ci-dessus, nous l'appelonscodage source.
Le codage source, pour parler franchement, consiste à transformer le son et l'image en 0 et 1. Dans le processus de conversion, le codage source doit être compressé autant que possible pour réduire le « volume ».
Pour les signaux audio, nous utilisons généralement la modulation par impulsions codées (modulation par impulsions codées, comme le montre l'image ci-dessus) et le codage MP3. Dans le système de communication mobile, en prenant comme exemple le 3G WCDMA, le codage vocal AMR est utilisé.
Pour les signaux vidéo, le codage MPEG-4 (MP4), H.264 et H.265 sont couramment utilisés. Tout le monde devrait le connaître.
En plus du codage source, la bande de base doit fairecodage des canaux.
Le codage est divisé encodage sourceetcodage de canal
Le codage de canal est complètement différent du codage de source. Le codage source consiste à réduire le « volume ». Au contraire, le codage des canaux augmente le « volume ».
Le codage de canal peut améliorer les performances de la liaison en ajoutant des informations redondantes pour contrer les interférences et l'atténuation dans le canal.
Par exemple, le codage des canauxC'est comme remplir le côté de la marchandise.bouchonMousse protectrice. Si des chocs et des collisions se produisent sur la route, la probabilité d'endommagement des marchandises sera réduite.
Le code turbo, le code Polar, le code LDPC et le code convolutif bien connu mentionnés lors du vote Lenovo de l'année dernière appartiennent tous au codage de canal.
Outre le codage, la bande de base chiffre également le signal.
Le travail suivant, ou dont la bande de base est responsable, c'est-à-direde modulation.
La modulation, en termes simples, consiste à faire en sorte que « onde » représente mieux 0 et 1.
Les méthodes de modulation les plus élémentaires sont la modulation de fréquence (FM), la modulation d'amplitude (AM) et la modulation de phase (PM). Comme le montre la figure ci-dessous, différentes formes d'onde sont utilisées pour représenter 0 et 1.
La technologie moderne de communication numérique est très développée. Sur la base de ce qui précède, diverses méthodes de modulation ont été développées. prends pour exempleLa modulation par déplacement d'amplitude (ASK), la modulation par déplacement de fréquence (FSK), la modulation par déplacement de phase (PSK) et la modulation d'amplitude en quadrature, qui sont bien connues. La modulation par déplacement d'amplitude (ASK), la modulation par déplacement de fréquence (FSK), la modulation par déplacement de phase ( PSK), et la modulation d'amplitude en quadrature, qui sont bien connues.QAM.
Afin d'exprimer visuellement diverses méthodes de modulation, nous adopterons une méthode appeléeplanisphèreOutils. Les points de la constellation peuvent indiquer les états possibles de l'amplitude et de la phase du signal modulé.
planisphère
Après le signal modulé, la quantité d’informations qu’un seul symbole peut transporter est grandement améliorée.À l'heure actuelle, le 256QAM, largement utilisé dans la 5G, peut utiliser un symbole pour représenter des données de 8 à 8 bits.
Ok, le travail sur la bande de base est enfin terminé. Que devrais-je faire ensuite?
C'est au tour de la radiofréquence.
Fréquence radio, le nom anglais estRadio Frequency, également connu sous le nom de RF.Littéralement, Radio Fréquence signifie radiofréquence. À proprement parler, la radiofréquence fait référence aux ondes électromagnétiques à haute fréquence dont la fréquence varie de 300 kHz à 300 GHz.
Comme nous le savons tous, lorsque le courant traverse un conducteur, il forme un champ magnétique. Lorsqu’un courant alternatif traverse un conducteur, il forme un champ électromagnétique et génère des ondes électromagnétiques.
Les ondes électromagnétiques d'une fréquence inférieure à 100 kHz seront absorbées par la surface de la Terre et ne pourront pas former une transmission efficace. Les ondes électromagnétiques d'une fréquence supérieure à 100 kHz peuvent se propager dans l'air et être réfléchies par l'ionosphère à la limite extérieure de l'atmosphère, formant ainsi une capacité de transmission sur de longues distances.
Ce type d’onde électromagnétique à haute fréquence ayant une capacité de transmission sur de longues distances est appelé radiofréquence (signal).
Comme la bande de base, nous désignons généralement une série d'éléments qui génèrent des signaux RF, tels que des circuits RF, des puces RF, des modules RF, des composants RF, etc.
Par conséquent, nous entendons souvent les gens dire : « La bande de base du téléphone mobile XX est terrible. » ， « L'entreprise XX ne peut pas fabriquer de bande de base », « L'équipement XX a de très bonnes performances en matière de fréquence radio », « La fréquence radio XX est très chère ». … et ainsi de suite. « La société XX ne peut pas fabriquer de bande de base », « L'équipement XX a de très bonnes performances en matière de fréquence radio », « La fréquence radio XX est très chère »… et ainsi de suite.
La fréquence du signal envoyé depuis la bande de base est très basse. Ce que la radiofréquence doit faire, c'est continuer à moduler le signal, de la basse fréquence à la bande haute fréquence spécifiée. Par exemple, la bande GSM de 900 MHz, la bande 4G LTE de 1.9 GHz et la bande 5G de 3.5 GHz.
La fonction de la radiofréquence est comme un répartiteur.
D’une part, comme mentionné précédemment, le signal en bande de base n’est pas propice à la transmission longue distance.
D’un autre côté, les ressources du spectre sans fil sont limitées et la bande basse fréquence est généralement occupée à d’autres fins. Bien que les ressources en bande haute fréquence soient relativement abondantes, il est plus facile de réaliser une large bande passante.
De plus, vous devez également moduler sur la bande de fréquence désignée, sinon il sera illégal d'interférer avec les autres.
Dans la mise en œuvre technique, la basse fréquence ne convient pas.
Selon la théorie de l'antenne, lorsque la longueur de l'antenne est égale à 1/4 de la longueur d'onde du signal radio, l'efficacité de conversion d'émission et de réception de l'antenne est la plus élevée. La longueur d'onde de l'onde électromagnétique est proportionnelle à la fréquence (vitesse de la lumière = longueur d'onde × fréquence). Si des signaux basse fréquence sont utilisés, la taille de l'antenne du téléphone mobile et de la station de base sera relativement grande, ce qui augmentera la difficulté de mise en œuvre technique. Surtout du côté des téléphones portables, la grande taille de l'antenne ne peut pas être tolérée, ce qui prendra un espace précieux.
Après la modulation RF, le signal a une faible puissance, il doit donc encore passerAmplificateur de puissanceAmplification, lui permet d'obtenir suffisamment de puissance RF, puis envoyée à l'antenne.
Une fois que le signal atteint l'antenne, il passe parune fonction filtreFiltrage (élimination des interférences) et enfin passageélément d'antenneLancez-le.
Propagation des ondes électromagnétiques
Après avoir reçu le signal sans fil, la station de base adopte le processus précédent. Après avoir reçu le signal sans fil, la station de base adopte le processus précédent.processus inverse--filtrage, amplification, démodulation et décodage. Après cela, les données traitées seront envoyées au réseau central via le réseau support pour terminer la transmission et le traitement ultérieurs des données.
Ce qui précède est le processus général de changement du signal. Notez qu'il s'agit d'un processus général, le processus réel est encore très compliqué, et il y a quelquesfréquence intermédiaireRien de tel n’a été présenté en détail.
Je vais dessiner un schéma simple du processus général comme suit :
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