作者：小枣君，来历：鲜枣讲堂
导 读
基带，英文叫Baseband，根本频带。根本频带是指一段特其他频率带宽，也便是频率范围在零频邻近（从直流到几百KHz）的这段带宽。处于这个频带的信号，咱们成为基带信号。基带信号是最“根底”的信号。
咱们好，我是小枣君。今日咱们来聊聊基带和射频。
说起基带和射频，信任咱们都不生疏。它们是通讯职业里的两个常见概念，常常出现在咱们面前。
不过，越是常见的概念，网上的材料就越紊乱，过错也就越多。这些过错给许多初学者带来了困扰，乃至构成了长时间的过错认知。
所以，我觉得有必要写一篇文章，对基带和射频进行一个根底的介绍。
在都盛行“端到端”，咱们就以手机通话为例，调查信号从手机到基站的整个进程，来看看基带和射频到底是干什么用的。
当手机通话接通后，人的声响会经过手机麦克风拾音，变成电信号。这个电信号，是模拟信号，咱们也能够称之为原始信号。
声波（机械波）转化成电信号
此刻，咱们的第一个主角——基带，开端上台。
基带，英文叫Baseband，根本频带。
根本频带是指一段特其他频率带宽，也便是频率范围在零频邻近（从直流到几百KHz）的这段带宽。处于这个频带的信号，咱们成为基带信号。基带信号是最“根底”的信号。
实际生活中咱们常常说到的基带，更多是指手机的基带芯片、电路，或许基站的基带处理单元（也便是咱们常说的BBU）。
回到咱们方才所说的语音模拟信号。
这些信号会经过基带中的AD数模转化电路，完结采样、量化、编码，变成数字信号。具体进程如下如所示：
上图中的编码，咱们称之为信源编码。
信源编码，说白了，便是把声响、画面变成0和1。在转化的进程中，信源编码还需要进行尽或许地紧缩，以便削减“体积”。
关于音频信号，咱们常用的是PCM编码（脉冲编码调制，上图便是）和MP3编码等。在移动通讯体系中，以3G WCDMA为例，用的是AMR语音编码。
关于视频信号，常用的是MPEG-4编码（MP4），还有H.264、H.265编码。咱们应该也比较了解。
除了信源编码之外，基带还要做信道编码。
编码分为信源编码和信道编码
信道编码，和信源编码彻底不同。信源编码是削减“体积”。信道编码恰好相反，是添加“体积”。
信道编码经过添加冗余信息，对立信道中的搅扰和衰减，改进链路功能。
举个比如，信道编码就像在货品边上填塞维护泡沫。假如路上遇到波动，发生磕碰，货品的受损概率会下降。
上一年联想投票工作里说到的Turbo码、Polar码，LDPC码，还有比较有名的卷积码，全部都归于信道编码。
除了编码之外，基带还要对信号进行加密。
接下来的作业，仍是基带担任，那便是调制。
调制，简略来说，便是让“波”更好地表明0和1。
最根本的调制办法，便是调频（FM）、调幅（AM）、调相（PM）。如下图所示，便是用不同的波形，代表0和1。
现代数字通讯技能十分兴旺，在上述根底上，研讨出了多种调制方法。例如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK），还有正交起伏调制，也便是大名鼎鼎的QAM（发音是“夸姆”）。
为了直观表达各种调制方法，咱们会选用一种叫做星座图的东西。星座图中的点，能够指示调制信号起伏和相位的或许状况。
星座图
16QAM示意图
（1个符号代表4个bit）
调制之后的信号，单个符号能够承载的信息量大大提高。现在5G遍及选用的256QAM，能够用1个符号表明8bit的数据。
256QAM
好了，基带的活儿总算是干完了。接下来该怎么办呢？
轮到射频上台了。
射频，英文名是Radio Frequency，也便是咱们了解的RF。从英文字面上来说，Radio Frequency是无线电频率的意思。严格来说，射频是指频率范围在300KHz~300GHz的高频电磁波。
咱们都知道，电流经过导体，会构成磁场。交变电流经过导体，会构成电磁场，发生电磁波。
频率低于100kHz的电磁波会被地表吸收，不能构成有用的传输。频率高于100kHz的电磁波能够在空气中传达，并经大气层外缘的电离层反射，构成远距离传输才能。
这种具有远距离传输才能的高频电磁波，咱们才称为射频（信号）。
和基带相同，咱们一般会把射频电路、射频芯片、射频模组、射频元器件等发生射频信号的一系列东东，抽象简称为射频。
所以，咱们常常会听到有人说：“XX手机的基带很烂”，“XX公司做不出基带”，“XX设备的射频功能很好”，“XX的射频很贵”……之类的话。
基带送过来的信号频率很低。而射频要做的工作，便是持续对信号进行调制，从低频，调制到指定的高频频段。例如900MHz的GSM频段，1.9GHz的4G LTE频段，3.5GHz的5G频段。
射频的效果，就像调度员
之所以RF射频要做这样的调制，一方面是如前面所说，基带信号不利于远距离传输。
另一方面，无线频谱资源严重，低频频段遍及被其他用处占用。而高频频段资源相对来说比较丰富，更简略完成大带宽。
再有，你也有必要调制到指定频段，否则搅扰他人了，便是违法。
在工程完成上，低频也不适合。
依据天线理论，当天线的长度是无线电信号波长的1/4时，天线的发射和接纳转化功率最高。电磁波的波长和频率成正比（光速=波长×频率），假如运用低频信号，手机和基站天线的尺度就会比较大，添加工程完成的难度。尤其是手机侧，对大天线尺度是不能容忍的，会占用名贵的空间。
信号经过RF射频调制之后，功率较小，因而，还需要经过功率扩大器的扩大，使其取得满足的射频功率，然后才会送到天线。
信号抵达天线之后，经过滤波器的滤波（消除搅扰杂波），最终经过天线振子发射出去。
电磁波的传达
基站天线收到无线信号之后，采纳的是前面进程的逆进程——滤波，扩大，解调，解码。处理之后的数据，会经过承载网送到核心网，完结后面的数据传递和处理。
以上，便是信号大致的改变进程。留意，是大致的进程，实践进程仍是十分复杂的，还有一些中频之类的都没有具体介绍。
我把大致进程画个简略的示意图如下：
怎么样，是不是相当于重温了一遍咱们的《通讯原理》？事实上，咱们会发现，实际中的状况，和咱们书本上的内容，仍是有很大收支的。
