说到调制,我想很多人马上会联想到这些关键词:BPSK、QPSK、调幅、调相、QAM、星座图…… 那么,究竟什么是调制?为什么要调制?5G又是怎么调制的呢?接下来,我们逐一介绍。 调制是做什么用的呢? 让我们看一下生活中的一个例子:我们每天都在出行。出行的时候,我们会根据行程选择适合的交通工具。 我们知道,在无线信道中,信号是以电磁波的形式传递的。那么,电磁波怎么来传递信息呢? 我们先来举一个“用水果传递信息”例子。 例如,我们要传递0和1,可以让苹果代表0,香蕉代表1。 我们发送给接收端,接收方收到后一看是苹果就知道是发送的是0,一收到香蕉,就知道发送的是1。 我们约定让红苹果代表0,绿苹果代表1。 接收方一看是红苹果,就知道是发送的是0。收到绿苹果,就知道发送的是1。 我们可以用大的红苹果来代表0,小的红苹果代表1。一看是大红苹果,就知道是发送的是0。收到小红苹果,就知道发送的是1。 5G速度那么快,它是怎么调制的呢? 在3GPP协议(TS 38.201)中,定义了5G支持的调制方式如下: 载波的相位变化,幅度不变化:π/2-BPSK, QPSK。这就是前面说的PSK(Phase-Shift keying相移键控)。 载波的相位和幅度都变化:16QAM, 64QAM,256QAM。这一类专业名词叫做QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)。 星座图 各种调制方式之间的差异,还是不太容易理解。 想一想,为什么我们能很容易区分各种水果的不同?(什么是苹果,什么是香蕉,什么是红苹果,什么是大苹果。) 这是因为我们见过实物,看到过不同状态的水果。 那么,我们能不能把调制方式也用图表示起来呢? 可以。为了直观的表示各种调制方式,我们引入一种叫做星座图的工具。星座图中的点,可以指示调制信号的幅度和相位的可能状态。 从星座图中可以看出PSK调制信号的幅度不变,相位有变化。QAM调制信号的幅度和相位在变化。 正是因为每个符号能代表的bit数不断提升,使得携带的信息量提升,最终让这个“交通工具”能显著提升速率。 可能大家觉得5G好像也不是很难的样子嘛。既然我们已经有了通信模型和星座图两大法宝,是不是可以自己打造一套下一代通信系统出来呢? Hoho,你以为256QAM就是那么简单就搞出来的吗?上图! 懵圈了!有木有? 通信搞到最后,都是数学! 调制和解调原理 我们再简单讲一下调制和解调的原理。 5G的各种调制方式,都可以使用IQ调制解调来实现。 我们从公式1出发,进行各种神奇的公式转换。 免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。如本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请在文末留言告知,我们将在第一时间处理!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。 |