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基带(Baseband)是手机中的一块电路,负责完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码工作,并将最终解码完成的数字信号传递给上层处理系统进行处理,基带即为俗称的BB,Baseband可以理解为通信模块。
频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围(当然要考虑衰减必须在一定范围内)。
基带(Baseband)是手机中的一块电路,负责完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码工作,并将最终解码完成的数字信号传递给上层处理系统进行处理,基带即为俗称的BB,Baseband可以理解为通信模块。
以iPhone为例,基带中包含了一个通信系统,是用来控制iPhone通讯的程序,控制电话通讯、WiFi无线通讯、还有蓝牙通讯。iPhone的无线信号是和基带直接相关连的,在“设置”里点击“通用”,再点击“关于本机”,在关于本机界面中的调制解调器固件的内容即为基带版本号。
我们用手机打电话、上网、发短信等等,都是通过上层处理系统下发指令(通常是标准AT指令)给基带部分,并由基带部分处理执行,基带部分完成处理后就会在手机和无线网络间建立起一条逻辑通道,我们的话音、短信或上网数据包都是通过这个逻辑通道传送出去的。
频带的单位是赫兹(Hz)。
通俗的说,对信道而言,频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围(当然要考虑衰减必须在一定范围内)。若两者差别很大,可以认为频带就等于允许传送的信号的最高频率。
对信号而言,频带就是信号包含的最高频率与最低频率这之间的频率范围(当然频率分量必须大于一定的值)。若两者差别很大,可以粗略地认为频带就等于信号的最高频率。
如果一个信号只包含了一种频率的交流成份或者有限几种频率的交流成份,我们就称这种信号叫做频带信号。
2. 调制与编码
编码就是用数字信号承载数字或模拟数据;调制就是用模拟信号承载数字或模拟数据。
调制可以分为基带调制和带通调制。
基带调制。基带调制只对基带信号波形进行变换,并不改变其频率,变换后仍然是基带信号。
带通调制(频带调制),带通调制使用载波将基带信号的频率迁移到较高频段进行传输,解决了很多传输介质不能传输低频信息的问题,并且使用带通调制信号可以传输得远。
(1)模拟信号调制为模拟信号。
由于基降信号包含许多低频信息或直流信息,而很多传输介质并不能传输这些信息,因此需要使用调制器对基带信号进行调制。
模拟信号调制为模拟信号的方法有:
调幅(AM):依据传输的原始模拟数据信号变化来调整载波的振幅。
调频(FM):依据传输的原始模拟数据信号变化来调整载波的频率。
调相(PM):依据传输的原始模拟数据信号变化来调整载波的初始相位。
(2)模拟信号编码为数字信号。
模拟信号编码为数字信号最常见的就是跳冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM)。脉冲编码的过程为采样、量化和编码。
采样,即对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。采样必须遵循奈奎斯特采样定理才能保证无失真地恢复原模拟信号。
举例:模拟电话信号通过PCM编码成为数字信号。语音最大频率小于4kHz(约为3.4kHz).根据采样定理,采样频率要大于2倍语音最大频率,即8kHz(采样周期=125μs),就可以无失真地 FSK恢复语音信号。
量化,即利用抽样值将其幅度离散,用先规定的一组电平值把抽样值用最接近的电平值来代替。规定的电平值通常用二进制表示。
举例:语音系统采用128级(7位)量化,采用8kHz的采样频率,那么有效数据速率为56kb/s,又由于在传输时,每7bit需要添加1bit的信令位,因此语音信道数据速率为64kb/s。
编码,即用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,记作A/D。
(3)数字信号调制为模拟信号。
模拟信号传输的都是在数字载波信号上完成的,与模拟信号调制为模拟信号的方法类似,可以利用调制频率、振幅和相位三种载波特性之一或组合。基本调制方法有:
幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK):载波幅度随着基带信号的变化而变化,方式还可称作通-断键控或开关键控。
如图2-3所示显示了ASK调制器的输入和对应的输出波形,对于输入二进制数据流的每个变化,ASK波形都有一个变化。对于二进制输入为1的整个时间,输出为一个振幅恒定、频率恒定的信号;对于二进制输入为0的整个时间,载波处于关闭状态。
注意:1和0时的ASK波形表示方式可以相反。
频移键控(Frequency Shift Keying,PSK):较波频率随着基带信号的变化再变化。如图2-4所示显示了FSK调制器的输入和对应的输出波形,从中可以发现二进制0和1的输入对应不同频率的波形输出。
相移键控 PSK
4PSK又称QPSK
DPSK称相对键控调制,又称2DPSK
正交幅度调制,QAM
(4)数字信号调制为数字信号
极性编码(归零码,不归零码)
双相码,差分码
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