无线通讯的频谱有限，分配十分严厉，相同频宽的电磁波只能运用一次，为了处理人多粥少的难题，工程师研宣布许多“调变技能”（ModulaTIon）与“多工技能”（MulTIplex），来添加频谱功率，因而才有了 3G、4G、5G 不同通讯代代技能的创造，那么在咱们的手机里，是什么元件担任替咱们处理这些技能的呢？
调变技能与多工技能
首要咱们要了解“调变技能（ModulaTIon）”与“多工技能（MulTIplex）”是彻底不一样的东西，让咱们先来看看它们到底有什么不同？
数码信号调变技能（ASK、FSK、PSK、QAM）：将类比的电磁波调变成不同的波形来代表 0 与 1 两种不同的数码信号。ASK 用振幅巨细来代表 0 与 1、FSK 用频率巨细来代表 0 与 1、PSK 用相位（波形）不同来代表 0 与 1、QAM 一同运用振幅巨细与相位（波形）不同来代表 0 与 1。
好啦，每个人的手机天线要传送出去的数码信号 0 与 1 都变成不同波形的电磁波了，问题又来了，这么多不同波形的电磁波丢到空中，该怎么区别那些是你的（和你通话的），那些是我的（和我通话的）呢？
多工技能（TDMA、FDMA、CDMA、OFDM）：将电磁波区别给不同的运用者运用。TDMA 用时刻先后来区别是你的仍是我的，FDMA 用不同频率来区别是你的仍是我的，CDMA 用不同暗码（正交展频码）来区别是你的仍是我的，OFDM 用不同正交子载波频率来区别是你的仍是我的。
值得注意的是，不管数码信号调变技能或多工技能，都是在数码信号（0 与 1）进行运算与处理的时分就一同进行，一般是先进行多工技能再进行数码信号调变技能（OFDM 在外），所以多工技能与调变技能必定是一同运用。
数码调变技能（Digital modulation）
现在的手机是归于“数码通讯”，也便是咱们说话的声响（接连的类比信号），先由手机转化成不接连的0与1两种数码信号，再经由数码调变转化成电磁波（类比信号载着数码信号），最终从天线传送出去，原理如图一所示。
图一：数码通讯暗示图。（Source：the Noun Project）
数码通讯体系架构
数码通讯体系的架构如图二（a）所示，运用者或许运用智能手机打电话进行语音通讯或上网进行资料通讯，咱们别离阐明如下：
图二：通讯体系架构暗示图
语音上传（讲电话）：声响由麦克风接纳以后为低频类比信号，经由低频类比数码转化器（ADC）转化为数码信号，经由“基频芯片（BB）”进行资料紧缩（Encoding）、加循环式重复查看码（CRC）、频道编码（Channel coding）、交织置（Inter-leaving）、加密（Ciphering）、格式化（Formatting），再进行多工（Multiplexing）、调变（Modulation）等数码信号处理，如图二（b）所示。
接下来经由“中频芯片（IF）”也便是高频数码类比转化器（DAC）转化为高频类比信号（电磁波）；最终再经由“射频
芯片（RF）”构成不一同间、频率、波形的电磁波由天线传送出去。
语音下载（听电话）：天线将不一同间、频率、波形的电磁波接纳进来，经由“射频芯片（RF）”处理后得到高频类比信号（电磁波），再经由“中频芯片（IF）”也便是高频类比数码转化器（ADC）转化为数码信号。
接下来经由“基频芯片（BB）”进行解调（De-modulation）、解多工（De-multiplexing）、解格式化（De-formatting）、解密（De-ciphering）、解交织置（De-inter-leaving）、频道解码（Channel decoding）、解循环式重复查看码（CRC）、资料解紧缩（Decoding）等数码信号处理，最终再经由低频数码类比转化器（DAC）转化为低频类比信号（声响）由麦克风播映出来。
资料通讯（上网）：基本上资料通讯不管上传或下载都是数码信号，所以直接进入基频芯片（BB）处理即可，其他流程与语音通讯相似，在此不再重复描绘。
注：通讯的原理便是一大堆的数学，因为手机是咱们天天都在用的东西，一般人对通讯感多感少都有些猎奇想要进一步了解，可是往往走进教室第一堂课看到的便是一大堆杂乱的数码：傅立叶转化（Fourier Transform）、拉普拉斯转化（Laplace Transform）、离散（Discrete），马上就打退堂鼓，为了简化杂乱度让咱们简单看懂，上面关于数码通讯体系的介绍仅仅暗示，与实践的状况会有落差，主张有爱好进一步了解的人能够立足于上面的概念，来进一步了解技能细节。
无线通讯体系架构
根据前面的介绍，咱们来看看智能手机里几个重要的集成电路（IC），首要包含：基频（BB）、中频（IF）、射频（RF）三个部份，如图三所示，每个部分都或许有一个到数个集成电路（IC），也有或许是把数个集成电路（IC）封装成一个，称为“体系单封装（System in a Package，SiP）”，或把数个芯片整组成一个，称为“体系单芯片（System on a Chip，SoC）”。
图三：无线通讯体系架构暗示图
基频芯片（Baseband，BB）：归于数码集成电路，用来进行数码信号的紧缩／解紧缩、频道编码／解码、交织置／解交织置、加密／解密、格式化／解格式化、多工／解多工、调变／解调，以及办理通讯协议、操控输入输出界面等运算作业，闻名的移动电话基频芯片供货商包含：高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）、迈威尔（Marvell）、联发科（MediaTek）等。
调变器（Modulator）：将基频芯片处理的数码信号转化成高频类比信号（电磁波），才干传送很远，想要进一步了解通讯原理的人能够参阅这儿。
混频器（Mixer）：首要担任频率转化的作业，将调变后的高频类比信号（电磁波）转化成所需求的频率，来合作不同通讯体系的频率规模（无线频谱）运用。
组成器（Synthesizer）：供给无线通讯电磁波与射频集成电路（RF IC）所需求的作业频率，一般经由“相位确定回路（PLL：Phase Locked Loop）”与“电压操控振荡器（VCO：Voltage Controlled Oscillator）”来供给精准的作业频率。
带通滤波器（Band Pass Filter，BPF）：只让特定频率规模（频带）的高频类比信号（电磁波）经过，将不需求的频率规模滤除，得到咱们需求的频率规模（频带）。
功率扩大器（Power Amplifier，PA）：高频类比信号（电磁波）传送出去之前，必须先经由功率扩大器（PA）扩大，增强信号才干传送到够远的当地。
传送接纳器（Transceiver）：担任传送（Tx：Transmitter）高频类比信号（电磁波）到天线，或是由天线接纳（Rx：Receiver）高频类比信号（电磁波）进来。
低杂讯扩大器（Low Noise Amplifier，LNA）：接纳信号时运用，天线接纳进来的高频类比信号（电磁波）很弱小，必须先经由低杂讯扩大器（LNA）扩大信号，才干进行处理。
解调器（Demodulator）：接纳信号时运用，将高频类比信号（电磁波）转化成数码信号，再传送到基频芯片（BB）进行数码信号处理作业
所以手机上传（讲电话）的原理是：先由基频芯片（BB）处理数码语音信号，再经由调变器（Modulator）转化成高频类比信号，由混频器（Mixer）转化成所需求的频率，由带通滤波器（BPF）得到特定频率规模（频带）的高频类比信号（电磁波），由功率扩大器（PA）增强信号，最终由传送接纳器（Tx）传送到天线输出。
相反的，手机下载（听电话）的原理是：先由天线传送过来高频类比信号（电磁波），由传送接纳器（Rx）接纳进来，再经由带通滤波器（BPF）得到特定频率规模（频带）的高频类比信号，由低杂讯扩大器（LNA）将弱小的信号扩大，由混频器（Mixer）转化成所需求的频率，由解调器（Demodulator）转化成数码语音信号，最终由基频芯片（BB）处理数码语音信号。
通讯相关集成电路：基频、中频、射频
前面介绍的无线通讯体系后端（Back end）运用基频芯片来处理数码信号，前端（Front end）则所运用的集成电路（IC）大致上能够分为“射频芯片”与“中频芯片”两大类，别离运用不同资料的晶圆制造：
中频芯片（Intermediate Frequency，IF）：又称为“类比基频（Analog baseband）”，概念上便是“高频数码类比转化器（DAC）”与“高频类比数码转化器（ADC）”，包含：调变器（Modulator）、解调器（Demodulator），一般还有中频扩大器（IF amplifier）与中频带通滤波器（IF BPF）等，一般由矽晶圆制造的 CMOS 元件组成，或许是数个集成电路，其些或许整组成一个集成电路（IC）。
射频芯片（Radio Frequency，RF）：又称为“射频集成电路（RFIC）”，是处理高频无线信号一切芯片的总称，一般包含：传送接纳器（Transceiver）、低杂讯扩大器（LNA）、功率扩大器（PA）、带通滤波器（BPF）、组成器（Synthesizer）、混频器（Mixer）等，一般由砷化镓晶圆制造的 MESFET、HEMT 元件，或矽锗晶圆制造的 BiCMOS 元件，或矽晶圆制造的 CMOS 元件组成，现在也有用氮化镓（GaN）制造的功率扩大器，或许是数个集成电路，某些或许整组成一个%&&&&&%（%&&&&&%）。
