Bây giờ "từ đầu đến cuối" là phổ biến. Hãy lấy cuộc gọi điện thoại di động làm ví dụ và quan sát toàn bộ quá trình truyền tín hiệu từ điện thoại di động đến trạm gốc để xem băng tần cơ sở và RF dùng để làm gì.
Khi cuộc gọi điện thoại được kết nối, giọng nói của mọi người sẽ được micro điện thoại thu vào và trở thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện này là tín hiệu analog và chúng ta cũng có thể gọi nó là tín hiệu gốc.
Sóng âm (sóng cơ) được chuyển đổi thành tín hiệu điện.
Lúc này, nhân vật chính đầu tiên của chúng ta, Baseband, bắt đầu xuất hiện.
Baseband, tiếng Anh gọi là Baseband, là dải tần cơ bản.
Dải tần cơ bản đề cập đến băng thông tần số đặc biệt, nghĩa là dải tần gần tần số 0 (từ DC đến vài trăm KHz). Tín hiệu ở dải tần này chúng ta trở thành tín hiệu băng cơ sở. Tín hiệu băng cơ sở là tín hiệu "cơ bản" nhất.
Trong thực tế, chúng ta thường nhắc đến baseband, tức là dùng để chỉ chip và mạch baseband của điện thoại di động, hoặc bộ xử lý baseband của trạm gốc (còn gọi là BBU).
Hãy quay lại những gì chúng ta vừa nói về tín hiệu tương tự giọng nói.
Các tín hiệu này sẽ được lấy mẫu, lượng tử hóa và mã hóa bởi mạch chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự AD trong băng tần cơ sở và trở thành tín hiệu số. Quy trình cụ thể như sau:
Đoạn mã trong hình trên, chúng tôi gọi nó làmã hóa nguồn.
Mã nguồn, nói một cách thẳng thắn là biến âm thanh và hình ảnh thành 0 và 1. Trong quá trình chuyển đổi, mã nguồn cần được nén càng nhiều càng tốt để giảm "âm lượng".
Đối với tín hiệu âm thanh, chúng ta thường sử dụng điều chế mã xung (điều chế mã xung, như trong hình trên) và mã hóa MP3. Trong hệ thống thông tin di động, lấy 3G WCDMA làm ví dụ, mã hóa giọng nói AMR được sử dụng.
Đối với tín hiệu video, mã hóa MPEG-4 (MP4), mã hóa H.264 và H.265 thường được sử dụng. Mọi người nên làm quen với nó.
Ngoài việc mã hóa nguồn, băng cơ sở còn phải thực hiệnmã hóa kênh
Mã hóa được chia thànhmã hóa nguồnvàmã hóa kênh
Mã hóa kênh hoàn toàn khác với mã hóa nguồn. Mã hóa nguồn là để giảm "âm lượng". Ngược lại, mã hóa kênh làm tăng "âm lượng".
Mã hóa kênh có thể cải thiện hiệu suất liên kết bằng cách thêm thông tin dư thừa để chống nhiễu và suy giảm trong kênh.
Ví dụ: mã hóa kênhNó giống như điền vào bên cạnh hàng hóa.nút chaiBọt bảo vệ. Nếu xảy ra va chạm, va chạm trên đường thì khả năng hư hỏng hàng hóa sẽ giảm đi.
Mã Turbo, mã Polar, mã LDPC và mã chập nổi tiếng được đề cập trong sự kiện bình chọn của Lenovo năm ngoái đều thuộc về mã hóa kênh.
Bên cạnh việc mã hóa, baseband còn mã hóa tín hiệu.
Công việc tiếp theo hoặc baseband chịu trách nhiệm, đó làđiều chế.
Nói một cách đơn giản, điều chế là làm cho "sóng" thể hiện tốt hơn 0 và 1.
Các phương pháp điều chế cơ bản nhất là điều chế tần số (FM), điều chế biên độ (AM) và điều chế pha (PM). Như thể hiện trong hình bên dưới, các dạng sóng khác nhau được sử dụng để biểu thị 0 và 1.
Công nghệ truyền thông kỹ thuật số hiện đại rất phát triển. Trên cơ sở những điều trên, một loạt các phương pháp điều chế đã được phát triển. lấy ví dụKhóa dịch chuyển biên độ (ASK), khóa dịch chuyển tần số (FSK), khóa dịch pha (PSK) và điều chế biên độ cầu phương, đều được biết đến. Khóa dịch chuyển biên độ (ASK), khóa dịch chuyển tần số (FSK), khóa dịch pha ( PSK) và điều chế biên độ cầu phương, được biết đến rộng rãi.QAM.
Để thể hiện trực quan các phương pháp điều chế khác nhau, chúng tôi sẽ áp dụng một phương pháp gọi làđịa cầuCông cụ. Các điểm trong chòm sao có thể chỉ ra các trạng thái có thể có về biên độ và pha của tín hiệu được điều chế.
địa cầu
Sau tín hiệu được điều chế, lượng thông tin mà một ký hiệu có thể mang theo được cải thiện đáng kể.Hiện tại, 256QAM, được sử dụng rộng rãi trong 5G, có thể sử dụng một ký hiệu để biểu thị dữ liệu 8-8bit.
Ok, công việc baseband cuối cùng cũng đã hoàn thành. Tôi nên làm gì tiếp theo?
Đến lượt tần số vô tuyến.
Tần số vô tuyến, tên tiếng Anh làRadio Frequency`Còn được gọi là RF.Theo nghĩa đen, Radio Frequency có nghĩa là tần số vô tuyến. Nói một cách chính xác, tần số vô tuyến dùng để chỉ sóng điện từ tần số cao với tần số từ 300 kHz đến 300 GHz.
Như chúng ta đã biết, khi dòng điện đi qua dây dẫn sẽ tạo thành từ trường. Khi dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn sẽ tạo thành một trường điện từ và tạo ra sóng điện từ.
Sóng điện từ có tần số thấp hơn 100kHz sẽ bị bề mặt trái đất hấp thụ và không thể truyền tải hiệu quả. Sóng điện từ có tần số cao hơn 100kHz có thể lan truyền trong không khí và bị tầng điện ly ở rìa ngoài khí quyển phản xạ, tạo thành khả năng truyền đi khoảng cách xa.
Loại sóng điện từ tần số cao có khả năng truyền đi khoảng cách xa này được gọi là tần số vô tuyến (tín hiệu).
Giống như băng cơ sở, chúng ta thường gọi một loạt thứ tạo ra tín hiệu RF, chẳng hạn như mạch RF, chip RF, mô-đun RF, thành phần RF, v.v., là RF.
Vì vậy, chúng ta thường nghe người ta nói “Băng tần cơ sở của điện thoại di động XX thật khủng khiếp.”, “Công ty XX không thể sản xuất băng tần cơ sở”, “Thiết bị XX có hiệu suất tần số vô tuyến rất tốt”, “Tần số vô tuyến XX rất đắt tiền” … vân vân."Công ty XX không thể sản xuất băng tần cơ sở", "Thiết bị XX có hiệu suất tần số vô tuyến rất tốt", "Tần số vô tuyến XX rất đắt" ..., v.v.
Tần số tín hiệu được gửi từ băng gốc rất thấp. Những gì tần số vô tuyến phải làm là tiếp tục điều chế tín hiệu, từ tần số thấp đến dải tần số cao được chỉ định. Ví dụ: băng tần GSM 900 MHz, băng tần 4G LTE 1.9 GHz và băng tần 5G 3.5 GHz.
Chức năng của tần số vô tuyến giống như một máy điều phối.
Một mặt, như đã đề cập trước đó, tín hiệu băng cơ sở không có lợi cho việc truyền dẫn đường dài.
Mặt khác, tài nguyên phổ không dây rất eo hẹp và dải tần số thấp thường bị chiếm dụng bởi các mục đích khác. Mặc dù tài nguyên băng tần cao tương đối dồi dào nhưng việc nhận ra băng thông lớn sẽ dễ dàng hơn.
Hơn nữa, bạn cũng phải điều chỉnh theo dải tần được chỉ định, nếu không sẽ là vi phạm pháp luật nếu can thiệp vào người khác.
Trong thực hiện kỹ thuật, tần số thấp là không phù hợp.
Theo lý thuyết ăng-ten, khi chiều dài ăng-ten bằng 1/4 bước sóng tín hiệu vô tuyến thì hiệu suất chuyển đổi truyền và thu của ăng-ten là cao nhất. Bước sóng của sóng điện từ tỷ lệ thuận với tần số (tốc độ ánh sáng = bước sóng× tần số). Nếu sử dụng tín hiệu tần số thấp, kích thước của ăng-ten của điện thoại di động và trạm gốc sẽ tương đối lớn, điều này sẽ làm tăng khó khăn trong việc thực hiện kỹ thuật. Đặc biệt là về mặt điện thoại di động, kích thước ăng-ten lớn không thể chấp nhận được, điều này sẽ chiếm không gian quý giá.
Sau khi điều chế RF, tín hiệu có công suất thấp nên vẫn cần đi quakhuếch đại công suấtKhuếch đại, làm cho nó có đủ công suất RF, sau đó gửi đến ăng-ten.
Tín hiệu sau khi tới anten sẽ đi qualọcLọc (loại bỏ sự lộn xộn nhiễu) và cuối cùng chuyển quaphần tử antenKhởi động nó.
Sự lan truyền của sóng điện từ
Sau khi nhận được tín hiệu không dây, trạm gốc sẽ áp dụng quy trình trước đó. Sau khi nhận được tín hiệu không dây, trạm gốc sẽ áp dụng quy trình trước đó.quá trình nghịch đảo--lọc, khuếch đại, giải điều chế và giải mã. Sau đó, dữ liệu đã xử lý sẽ được gửi đến mạng lõi thông qua mạng mang để hoàn tất quá trình truyền và xử lý dữ liệu tiếp theo.
Trên đây là quá trình thay đổi chung của tín hiệu. Lưu ý rằng đây là một quy trình chung, quy trình thực tế vẫn rất phức tạp và có một sốtần số trung gianKhông có gì như thế đã được giới thiệu chi tiết.
Tôi sẽ vẽ một sơ đồ đơn giản về quy trình chung như sau:
（Bài viết này được chọn lọc từ Internet, các ý kiến và quan điểm không thể hiện quan điểm của trang này. Nếu có bất kỳ vi phạm nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa nó!)
粤公网安备44030002007346号