ตอนนี้ " end-to-end" กำลังเป็นที่นิยม ลองใช้โทรศัพท์มือถือเป็นตัวอย่างและสังเกตกระบวนการทั้งหมดของสัญญาณจากโทรศัพท์มือถือไปยังสถานีฐานเพื่อดูว่าเบสแบนด์และ RF มีไว้เพื่ออะไร
เมื่อเชื่อมต่อสายโทรศัพท์ เสียงของผู้คนจะถูกรับโดยไมโครโฟนของโทรศัพท์และกลายเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้านี้เป็นสัญญาณแอนะล็อก และเรายังสามารถเรียกมันว่าสัญญาณดั้งเดิมได้
คลื่นเสียง (คลื่นกล) จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
เมื่อมาถึงจุดนี้ ตัวเอกคนแรกของเรา Baseband ก็เริ่มปรากฏตัวขึ้น
Baseband เรียกว่า Baseband ในภาษาอังกฤษเป็นย่านความถี่พื้นฐาน
ย่านความถี่พื้นฐานหมายถึงแบนด์วิดท์ความถี่พิเศษ กล่าวคือ ช่วงความถี่อยู่ใกล้ความถี่ศูนย์ (ตั้งแต่ DC ถึงหลายร้อย KHz) สัญญาณในย่านความถี่นี้เราจะกลายเป็นสัญญาณเบสแบนด์ สัญญาณเบสแบนด์เป็นสัญญาณ "พื้นฐาน" ที่สุด
ในชีวิตจริง เรามักหมายถึงเบสแบนด์ ซึ่งหมายถึงชิปเบสแบนด์และวงจรของโทรศัพท์มือถือ หรือหน่วยประมวลผลเบสแบนด์ของสถานีฐาน (หรือที่เรียกว่า BBU)
กลับไปที่สิ่งที่เราเพิ่งพูดเกี่ยวกับสัญญาณเสียงอะนาล็อก
สัญญาณเหล่านี้จะถูกสุ่มตัวอย่าง หาปริมาณ และเข้ารหัสโดยวงจรแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อกของ AD ในเบสแบนด์ และกลายเป็นสัญญาณดิจิทัล กระบวนการเฉพาะมีดังนี้:
รหัสในภาพด้านบนเราเรียกมันว่าการเข้ารหัสแหล่งที่มา.
พูดตรงๆ ก็คือการเปลี่ยนเสียงและภาพให้เป็น 0 และ 1 ในกระบวนการแปลง ซอร์สโค้ดจะต้องถูกบีบอัดให้มากที่สุดเพื่อลด "ระดับเสียง"
สำหรับสัญญาณเสียง เรามักจะใช้การมอดูเลตรหัสพัลส์ (การมอดูเลตรหัสพัลส์ดังที่แสดงในภาพด้านบน) และการเข้ารหัส MP3 ในระบบสื่อสารเคลื่อนที่ ยกตัวอย่าง 3G WCDMA จะใช้การเข้ารหัสคำพูด AMR
สำหรับสัญญาณวิดีโอ โดยทั่วไปจะใช้การเข้ารหัส MPEG-4 (MP4), H.264 และ H.265 ทุกคนควรจะคุ้นเคยกับมัน
นอกจากซอร์สโค้ดแล้ว เบสแบนด์ยังต้องทำอีกด้วยการเข้ารหัสช่อง
การเข้ารหัสแบ่งออกเป็นการเข้ารหัสแหล่งที่มาและการเข้ารหัสช่อง
การเข้ารหัสช่องสัญญาณแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากการเข้ารหัสแหล่งที่มา การเข้ารหัสแหล่งที่มาคือการลด "ปริมาณ" ในทางตรงกันข้าม การเข้ารหัสช่องสัญญาณจะเพิ่ม "ระดับเสียง"
การเข้ารหัสแชนเนลสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของลิงก์ได้โดยการเพิ่มข้อมูลที่ซ้ำซ้อนเพื่อตอบโต้การรบกวนและการลดทอนในช่อง
เช่น การเข้ารหัสช่องสัญญาณเหมือนเติมสินค้าด้านข้างปิดโฟมป้องกัน หากเกิดการกระแทกและการชนกันบนท้องถนน ความน่าจะเป็นที่จะเกิดความเสียหายต่อสินค้าจะลดลง
รหัสเทอร์โบ รหัสโพลาร์ รหัส LDPC และรหัส Convolutional ที่รู้จักกันดีที่กล่าวถึงในงานลงคะแนนเสียงของ Lenovo เมื่อปีที่แล้ว ทั้งหมดนี้อยู่ในการเข้ารหัสช่องสัญญาณ
นอกจากการเข้ารหัสแล้ว เบสแบนด์ยังเข้ารหัสสัญญาณอีกด้วย
งานต่อไปหรือเบสแบนด์ที่รับผิดชอบนั่นคือการปรับ
พูดง่ายๆ ว่าการมอดูเลตคือการทำให้ "คลื่น" เป็นตัวแทน 0 และ 1 ได้ดีขึ้น
วิธีการมอดูเลชั่นพื้นฐานที่สุดคือ การมอดูเลตความถี่ (FM), การมอดูเลตแอมพลิจูด (AM) และการมอดูเลตเฟส (PM) ดังแสดงในรูปด้านล่าง รูปคลื่นที่แตกต่างกันจะใช้แทน 0 และ 1
เทคโนโลยีการสื่อสารแบบดิจิทัลสมัยใหม่ได้รับการพัฒนาอย่างมาก จากพื้นฐานข้างต้น มีการพัฒนาวิธีการมอดูเลตที่หลากหลาย ยกตัวอย่างAmplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK) และ Quadrature Amplitude Modulation ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying ( PSK) และการปรับแอมพลิจูดการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีประกันคุณภาพ
เพื่อที่จะแสดงวิธีการมอดูเลตต่างๆ ให้มองเห็น เราจะนำวิธีการที่เรียกว่าพลานิสเฟียร์เครื่องมือ. จุดในกลุ่มดาวสามารถระบุสถานะที่เป็นไปได้ของแอมพลิจูดและเฟสของสัญญาณมอดูเลต
พลานิสเฟียร์
หลังจากสัญญาณมอดูเลต ปริมาณข้อมูลที่สัญลักษณ์เดียวสามารถส่งได้จะดีขึ้นอย่างมากปัจจุบัน 256QAM ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายใน 5G สามารถใช้สัญลักษณ์เดียวเพื่อแสดงข้อมูล 8-8 บิต
โอเค งานเบสแบนด์ก็เสร็จสิ้นในที่สุด ฉันควรทำอย่างไรต่อไป?
คลื่นความถี่ ชื่อภาษาอังกฤษ คือ Radio Frequency,เรียกอีกอย่างว่า RFความหมายตามตัวอักษร Radio Frequency หมายถึง ความถี่วิทยุ พูดอย่างเคร่งครัด ความถี่วิทยุหมายถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่มีความถี่ตั้งแต่ 300 kHz ถึง 300 GHz
อย่างที่ทราบกันดีว่าเมื่อกระแสไหลผ่านตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็ก เมื่อกระแสสลับไหลผ่านตัวนำ จะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำกว่า 100kHz จะถูกดูดซับโดยพื้นผิวโลกและไม่สามารถสร้างการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพได้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่า 100kHz สามารถแพร่กระจายในอากาศและถูกสะท้อนโดยไอโอโนสเฟียร์ที่ขอบด้านนอกของชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดความสามารถในการส่งสัญญาณระยะไกล
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่มีความสามารถในการส่งผ่านระยะไกลชนิดนี้เรียกว่าความถี่วิทยุ (สัญญาณ)
เช่นเดียวกับเบสแบนด์ เรามักจะอ้างถึงชุดของสิ่งต่าง ๆ ที่สร้างสัญญาณ RF เช่น วงจร RF, ชิป RF, โมดูล RF, ส่วนประกอบ RF และอื่น ๆ ว่า RF
ดังนั้น เรามักจะได้ยินคนพูดว่า "เบสแบนด์ของโทรศัพท์มือถือ XX แย่มาก" "บริษัท XX ไม่สามารถสร้างเบสแบนด์ได้" "อุปกรณ์ XX มีประสิทธิภาพความถี่วิทยุที่ดีมาก" "ความถี่วิทยุ XX มีราคาแพงมาก" … และอื่นๆ "บริษัท XX ไม่สามารถสร้างเบสแบนด์ได้" "อุปกรณ์ XX มีประสิทธิภาพความถี่วิทยุที่ดีมาก" "ความถี่วิทยุ XX มีราคาแพงมาก" … และอื่นๆ
ความถี่ของสัญญาณที่ส่งจากเบสแบนด์ต่ำมาก สิ่งที่ความถี่วิทยุต้องทำคือการมอดูเลตสัญญาณต่อไป จากความถี่ต่ำไปจนถึงย่านความถี่สูงที่ระบุ ตัวอย่างเช่น แบนด์ GSM 900MHz, แบนด์ 4G LTE 1.9GHz และแบนด์ 5G 3.5GHz
หน้าที่ของความถี่วิทยุเปรียบเสมือนดิสแพตเชอร์
ในด้านหนึ่ง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น สัญญาณเบสแบนด์ไม่เอื้อต่อการส่งสัญญาณทางไกล
ในทางกลับกัน ทรัพยากรคลื่นความถี่ไร้สายมีจำกัด และโดยทั่วไปคลื่นความถี่ต่ำจะถูกครอบครองโดยวัตถุประสงค์อื่น ในขณะที่ทรัพยากรย่านความถี่สูงมีค่อนข้างมาก แต่ก็ง่ายกว่าที่จะรับแบนด์วิธขนาดใหญ่
นอกจากนี้คุณต้องปรับคลื่นความถี่ตามที่กำหนดด้วย มิฉะนั้น การรบกวนผู้อื่นจะผิดกฎหมาย
ในการใช้งานทางวิศวกรรม ความถี่ต่ำไม่เหมาะสม
ตามทฤษฎีเสาอากาศ เมื่อความยาวของเสาอากาศเท่ากับ 1/4 ของความยาวคลื่นของสัญญาณวิทยุ ประสิทธิภาพการแปลงการส่งและการรับสัญญาณของเสาอากาศจะสูงที่สุด ความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับความถี่ (ความเร็วแสง = ความยาวคลื่น×ความถี่) หากใช้สัญญาณความถี่ต่ำ ขนาดของโทรศัพท์มือถือและเสาอากาศสถานีฐานจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งจะเพิ่มความยากในการใช้งานทางวิศวกรรม โดยเฉพาะด้านโทรศัพท์มือถือขนาดเสาอากาศขนาดใหญ่ไม่สามารถทนได้ซึ่งจะกินพื้นที่อันมีค่า
หลังจากการมอดูเลต RF สัญญาณมีพลังงานต่ำ ดังนั้นจึงยังต้องผ่านขยายอำนาจการขยายเสียงทำให้ได้รับพลังงาน RF เพียงพอแล้วส่งไปยังเสาอากาศ
หลังจากที่สัญญาณไปถึงเสาอากาศแล้วก็จะผ่านไปกรองการกรอง (ขจัดปัญหาการรบกวน) และผ่านไปในที่สุดองค์ประกอบเสาอากาศเปิดตัว
การแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
หลังจากรับสัญญาณไร้สาย สถานีฐานจะใช้กระบวนการก่อนหน้า หลังจากรับสัญญาณไร้สาย สถานีฐานจะใช้กระบวนการก่อนหน้ากระบวนการผกผัน--กรอง ขยาย ดีมอดูเลต และถอดรหัส หลังจากนั้นข้อมูลที่ประมวลผลจะถูกส่งไปยังเครือข่ายหลักผ่านเครือข่ายผู้ถือเพื่อดำเนินการส่งและประมวลผลข้อมูลให้เสร็จสมบูรณ์
ข้างต้นเป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงทั่วไปของสัญญาณ โปรดทราบว่าเป็นกระบวนการทั่วไป กระบวนการจริงยังซับซ้อนมาก และก็มีอยู่บ้างความถี่กลางไม่มีการแนะนำรายละเอียดเช่นนั้น
ผมจะวาดไดอะแกรมง่ายๆ ของกระบวนการทั่วไปดังนี้:
（บทความนี้หยิบมาจากอินเทอร์เน็ต และความคิดเห็นและความคิดเห็นไม่ได้แสดงถึงจุดยืนของเว็บไซต์นี้ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบมัน!)
粤公网安备44030002007346号