无线通信终端基带和射频简述
基带调制和频带调制
基带调制和频带调制随着通信技术的不断发展，无线通信技术已成为人们日常生活中必不可少的一部分。
而在无线通信中，基带调制和频带调制是最基本的两种调制方式，也是无线通信中最常用的两种调制方式之一。
本文将从基带调制和频带调制的定义、原理、应用和优缺点等方面对这两种调制方式进行详细的介绍。
一、基带调制基带调制是指将要传输的信息信号直接调制到载波频率为零的信号上，即将低频信号直接调制到射频信号上。
其原理是通过改变载波的幅度、频率或相位等参数，将低频信号转换为高频信号，从而实现信息的传输。
基带调制主要包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)三种方式。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是指将低频信号的幅度变化转换为高频信号的幅度变化，从而实现信息的传输。
在幅度调制中，调制信号为低频信号，载波信号为高频信号，通过将调制信号直接加到载波信号上，使得载波信号的幅度随着调制信号的变化而变化，从而实现信息的传输。
幅度调制的优点是实现简单，带宽较窄，但同时也存在着抗干扰能力较差的缺点。
2. 频率调制(FM)频率调制是指将低频信号的频率变化转换为高频信号的频率变化，从而实现信息的传输。
在频率调制中，调制信号为低频信号，载波信号为高频信号，通过改变载波信号的频率，使得载波信号的频率随着调制信号的变化而变化，从而实现信息的传输。
频率调制的优点是抗干扰能力较强，但同时也存在着带宽较宽的缺点。
3. 相位调制(PM)相位调制是指将低频信号的相位变化转换为高频信号的相位变化，从而实现信息的传输。
在相位调制中，调制信号为低频信号，载波信号为高频信号，通过改变载波信号的相位，使得载波信号的相位随着调制信号的变化而变化，从而实现信息的传输。
相位调制的优点是带宽较窄，但同时也存在着抗干扰能力较差的缺点。
二、频带调制频带调制是指将要传输的信息信号调制到一定频率范围内的信号上，即将低频信号转换为高频信号，从而实现信息的传输。
其原理是通过改变载波的频率，使得信号的频率在一定范围内变化，从而实现信息的传输。
基带与射频详细讲解
现在都流行“端到端”，我们就以手机通话为例，观察信号从手机到基站的整个过程，来看看基带和射频到底是干什么用的。
当手机通话接通后，人的声音会通过手机麦克风拾音，变成电信号。
这个电信号，是模拟信号，我们也可以称之为原始信号。
声波（机械波）转换成电信号此时，我们的第一个主角——基带，开始登场。
基带，英文叫Baseband，基本频带。
基本频带是指一段特殊的频率带宽，也就是频率范围在零频附近（从直流到几百KHz）的这段带宽。
处于这个频带的信号，我们成为基带信号。
基带信号是最“基础”的信号。
现实生活中我们经常提到的基带，更多是指手机的基带芯片、电路，或者基站的基带处理单元（也就是我们常说的BBU）。
回到我们刚才所说的语音模拟信号。
这些信号会通过基带中的AD数模转换电路，完成采样、量化、编码，变成数字信号。
具体过程如下如所示：上图中的编码，我们称之为信源编码。
信源编码，说白了，就是把声音、画面变成0和1。
在转换的过程中，信源编码还需要进行尽可能地压缩，以便减少“体积”。
对于音频信号，我们常用的是PCM编码（脉冲编码调制，上图就是）和MP3编码等。
在移动通信系统中，以3G WCDMA为例，用的是AMR语音编码。
对于视频信号，常用的是MPEG-4编码（MP4），还有H.264、H.265编码。
大家应该也比较熟悉。
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，和信源编码完全不同。
信源编码是减少“体积”。
信道编码恰好相反，是增加“体积”。
信道编码通过增加冗余信息，对抗信道中的干扰和衰减，改善链路性能。
举个例子，信道编码就像在货物边上填塞保护泡沫。
如果路上遇到颠簸，发生碰撞，货物的受损概率会降低。
去年联想投票事件里提到的Turbo码、Polar码，LDPC码，还有比较有名的卷积码，全部都属于信道编码。
除了编码之外，基带还要对信号进行加密。
接下来的工作，还是基带负责，那就是调制。
调制，简单来说，就是让“波”更好地表示0和1。
基带射频详细作用
基带射频详细作用基带（Baseband）是指无线通信系统中负责数字信号处理的部分，射频(RF)是指无线通信中的无线电频率信号。
基带和射频在无线通信中起着不同的作用，下面将详细介绍它们的功能。
基带的作用：1.数字信号处理：基带负责对数字信号进行处理。
在无线通信系统中，数字信号首先被调制为基带信号，然后经过一系列的编码、解码、调制、解调等操作，最终转换为无线电频率信号发送出去。
基带负责对信号进行数字化处理，包括对信号进行采样、量化、编码等操作，使其能够适应无线传输的特性。
2.调制/解调：基带负责对信号进行调制和解调。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，其中包括将数字信号与载波信号相乘，形成调制信号。
解调是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号的过程，其中包括将调制信号与载波信号相乘，去除调制信号中的载波信号，从而得到原始的数字信号。
3.编码/解码：基带负责对信号进行编码和解码。
编码是将数字信号转换为更适合传输的形式，以提高抗干扰性和容错性。
解码则是将接收到的编码信号还原为原始的数字信号。
编码和解码的方式有很多种，如准整流编码、差分编码、卷积编码等。
4.信号处理：基带负责对信号进行数字信号处理。
信号处理包括了对信号进行滤波、降噪、增强等操作，以提高信号的质量和可靠性。
其中滤波是信号处理中的重要环节，通过滤波可以去除信号中的噪声和干扰，提高信号的纯净度。
射频的作用：1.射频调制/解调：射频负责对信号进行射频调制和解调。
射频调制是将基带信号转换为射频信号的过程，其中包括将基带信号与射频载波信号相乘，形成调制后的射频信号。
射频解调则是将接收到的射频信号还原为基带信号。
射频调制和解调是无线通信系统中的一个重要环节。
2.发射和接收：射频负责无线通信中的发射和接收。
在发射端，射频负责将调制后的信号转换为射频信号，并将其通过天线发射出去。
在接收端，射频负责接收来自天线的射频信号，然后将其转换为基带信号，供接下来的数字信号处理。
射频和基带区别是什么？
射频和基带区别是什么？
基带:Baseband信息源，也称发终端,宣布的没有经过调制的原始电信号所固有的频带，称为根本频带，简称基带。
射频:RF是Radio Frequency的缩写，表示能够辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。
射频简称RF射频便是射频电流，它是一种高频沟通变化电磁波的简称。
射频便是这样一种高频电流。
如果严格界说，依我理解，射频实际指的是高频电磁频率，而基带则是指基带信号，没有经过调制的原始电信号。
不过通常，这儿咱们将射频和基带理解为射频芯片和基带芯片。
基带芯片能够认为是包含调制解调器，但绝对不止于调制解调，还包含信道编解码，信源编解码，以及一些信令处理。
而射频芯片，能够最简单理解为基带调制信号的上变频和下变频实现。
在手机终端中，射频芯片担任射频收发、频率组成、功率放大；而基带芯片担任信号处理和协议处理。
简单的说，射频芯片便是起到一个发射机和接收机的效果。
而基带芯片是整个手机的中心部分，就好比电脑的主机。
手机终端中最重要的中心便是射频芯片和基带芯片.射频芯片担任射频收发、频率组成、功率放大;基带芯片担任信号处理和协议处理.。
基带跳频和射频跳频分析
基带跳频和射频跳频网络分析基带跳频首先需要对TCH载频进行频率规划，一般采用3×3频率复用方式，然后在3×3的频率复用基础上再运用跳频技术。
所以基带跳频的干扰情况首先取决于现场的频率复用程度，在频率资源相对宽松、话务负荷小的地方基带跳频的干扰情况较轻，在频率资源相对紧张、话务负荷大的地方基带跳频的干扰情况较严重；射频跳频相比基带跳频除了在降低干扰方面的作用以外还能带来容量的提升，但由于它采用更紧密的频率复用方式（如1×1、1×3），所以不可避免的会带来个别时隙的同频、邻频碰撞，尤其是在话务负荷高或覆盖重叠大的区域，路测时BER会略差与基带跳频或不跳频，但不影响实际的通话感受。
另外需要强调的一点是射频跳频尤其是1×3射频跳频的网络需要有规范的方位角，如果网络方位角不规范会增加网络干扰。
1．不跳频、基带跳频、射频跳频网络测试情况对比：网络概况：21站点，51小区，平均配置S222, 最大配置S433;可用频点：BCCH：691－708 共18个TCH：709－735 共27个射频跳频规划：没有采用1×3或1×1的规则复用方式，在原来频率规划的基础上添加部分频点，跳频负荷50％，4载频小区跳频负荷60％；其它技术采用：开启功率控制和DTX与跳频、不跳频网络进行配合；1．1 不跳频、基带跳频和射频跳频测试情况对比：从测试结果来看，BFH和SFH的测试结果都要优与No Hopping的情况，无论从Rxqual和FER方面都要好于不跳频的情况。
就BFH和SFH之间的对比来看，BFH要好于SFH的测试情况。
如下图：Figure 1-3 FER measured by TEMS for Non Hopping, BFH and SFH为了更进一步对比，我们筛选出来Rxqual>3测量报告进行对比，结果如下图：2.1干扰平均通常通话所受到的干扰电平是几个干扰源信号的叠加。
射频的概念
射频即Radio Frequency，通常缩写为RF。
表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。
射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。
每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。
有线电视系统就是采用射频传输方式。
在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。
在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，射频技术在无线通信领域中被广泛使用。
射频常用计算单位简介绝对功率各种射频常用计算单位，是深入地理解射频概念的必备基础知识之一。
绝对功率的dB 表示射频信号的绝对功率常用dBm、dBW表示，它与mW、W的换算关系如下：例如信号功率为x W，利用dBm表示时其大小为：射频常用计算单位简介例如：1W等于30dBm，等于0dBW。
相对功率相对功率的dB表示射频信号的相对功率常用dB和dBc两种形式表示，其区别在于：dB是任意两个功率的比值的对数表示形式，而dBc是某一频点输出功率和载频输出功率的比值的对数表示形式。
天线和天线增益天线增益一般由dBi或dBd表示。
dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比，dBd是指相对于半波振子Dipole 的功率能量密度之比，半波振子的增益为2.15dBi，因此0dBd=2.15dBi。
其他常用计算单位射频原理电阻：阻挡电流通过的物体或物质，从而把电能转化为热能或其它形式的能量，单位：欧姆，Ω电压：电位或电位差，单位：伏特，V电流：单位时间内通过电路上某一确定点的电荷数，单位：安培，A电感：线圈环绕着的东西，通常是导线，由于电磁感应的原因，线圈可产生电动势能，单位：亨利，H电容：一个充电的绝缘导电物体潜在具有的最大电荷率，单位：法拉，F射频术语知识1．功率/电平（dBm）：放大器的输出能力，一般单位为w、mw、dBm2．增益（dB）：即放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。
射频和基带芯片的关系
射频和基带芯片的关系射频（Radio Frequency，简称RF）是指在无线通信中用于传输信号的电磁波频段，通常在几百千赫兹至几十千兆赫兹的范围内。
而基带芯片（Baseband Chip）则是指处理数字信号的芯片，负责对信号进行解调、调制等操作。
射频和基带芯片在无线通信中起着至关重要的作用，二者密切配合，共同完成信号的传输和处理任务。
在无线通信系统中，射频和基带芯片之间的关系可以类比为人的大脑和肢体的关系。
射频芯片相当于人的肢体，负责将信号从基带芯片传输出去或者接收回来。
基带芯片则相当于人的大脑，负责对信号进行处理和解码。
射频芯片将经过基带芯片处理的信号进行调制，通过天线发送出去；同时，射频芯片也负责接收从天线接收到的信号，并将其解调传给基带芯片进行进一步处理。
射频芯片和基带芯片之间的协作需要密切配合，以确保无线通信的稳定和高效。
在发送端，基带芯片会将要传输的数据经过数字调制处理，然后传给射频芯片进行射频调制；而在接收端，射频芯片会将接收到的射频信号经过射频解调，然后传给基带芯片进行数字解调处理。
这种分工合作的方式，使得射频芯片和基带芯片可以各司其职，提高整个无线通信系统的性能和效率。
除了协同工作，射频芯片和基带芯片之间还需要进行数据的传输和交互。
这通常通过接口来完成，例如I2C、SPI等。
通过接口，基带芯片可以向射频芯片发送控制指令，控制射频芯片的工作状态和参数配置。
同时，射频芯片也可以将接收到的射频信号通过接口传给基带芯片进行数字解调处理。
通过接口的数据传输和交互，射频芯片和基带芯片之间实现了信息的互通和协同工作。
射频和基带芯片在无线通信中扮演着重要的角色。
射频芯片负责信号的发送和接收，基带芯片则负责信号的解调和处理。
二者密切配合，共同完成无线通信系统的功能。
射频芯片和基带芯片之间通过接口进行数据传输和交互，实现信息的互通和协同工作。
这种协作和配合使得无线通信系统能够稳定、高效地进行数据传输，为人们的日常生活和工作提供了便利。
基带单元和射频单元的作用
基带单元和射频单元的作用
基带单元（Baseband Unit）和射频单元（Radio Frequency Unit）是通信系统中的两个关键组成部分，它们各自具有不同的功能和作用。
基带单元主要负责数字信号的处理和调制解调。
它将来自上层的数据进行数字信号处理，包括数据编码、信道编码、调制和解调等操作。
基带单元还负责管理和控制无线资源，例如分配频率和时隙的分配，以确保传输的信号能够在特定时间和频率上进行传输。
射频单元则负责将基带信号转换为高频信号，并进行无线信号的放大和滤波等处理。
它将调制后的基带信号转换为射频信号，并通过天线进行无线传输。
射频单元还负责接收来自接收端的无线信号，进行滤波和放大等处理，然后将信号转换为基带信号进行后续处理。
基带单元和射频单元之间通过数字-模拟和模拟-数字转换器进行数据的转换。
基带信号由基带单元生成后，被转换为射频信号，并通过射频单元进行无线传输。
同样地，接收端接收到的射频信号被射频单元转换为基带信号，然后由基带单元进行解调和数据处理。
综上所述，基带单元负责数字信号处理和调制解调，射频单元负责射频信号的转换和无线传输。
两者密切配合，共同完成无线通信系统的数据传输和处理。
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发射机的射频性能要求
• Output Power • Spurious Emission • Adjacent Channel Power Ratio; ACPR • Frequency Stability • Modulation Accuracy
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基本的数字调制发射机测试模型
数字基带芯片
信道编解码器 交织/解交织
加密/解密 Burst形成
解调器 均衡器
射频 AD/ DA
GMSK 调制器
射频 收&发
LCD显示 键盘
部分Layer 1协议 协议栈&MMI
电源管理
FLASH
SRAM
蜂鸣器 背光
数据 接口
SIM卡
Page 4
手机的基带部分的基本功能
• 无线通信基带信号处理
• 模拟基带处理：声码器、电源管理、AD/DA、时钟、AFC/APC/AGC控制 • 数字基带处理：典型的结构如ARM+DSP
Oscillator bias
1. create carrier
A D
Q Data
bias
Power Supply
Information
HPMX-2007
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bias
Oscillator
3. LO for down conversion
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bias
Power Supply
Information
HPMX-2007
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Page 5
手机基带和射频解决方案
• 主流的手机平台解决方案提供商
• ADI（模拟器件-美国） • TI（德州仪器-美国） • Agere（杰尔系统/朗讯-美国） • Skyworks（思佳讯-美国） • Infineon（英飞凌-德国） • Broadcom（博通-美国） • Nexperia（飞利浦-荷兰） • MTK（联发科技-台湾） • Spreadtrum（展讯-中国） • Freescale（飞思卡尔-美国） • Renesas（瑞萨科技-日本）
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uP/ DSP
Baseband Processor
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无线通信终端基带和 射频简述
李峰
无线通信应用工程师 安捷伦科技有限公司 010-64397280 Blair-lf_lee@
典型的无线通信终端的框图
射频部分 逻辑/音频部分
接收 解调 均衡
频
合 V率 路 C合 器 O成
器
时钟 基准
CPU 控制器
SIM 卡接口
发信
调制
TDMA 帧形成
• 系统基本外设功能
• 存储器（Flash存储器、SRAM）、键盘、LCD显示、SIM卡、扬声器、麦 克风、蜂鸣器、震动器、背光、服务指示灯、免提耳机、翻盖检测
• 供电：锂离子电池、锂聚合物电池、后备电池 • 充电：旅充 、坐充 • 外部接口：JTAG调试接口、UART串口、LCD模块接口、键盘板接口
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The lkhefw wlkhq
典型的发射机的结构
• Direct Conversion Transmitter • Two-step Conversion Transmitter • Offset PLL Transmitter
Page 10
0 90
Direct Conversion Transmitter
I
Q
wLO
Pros: less spurious synthesized Cons: more LO pulling
cosw1t
Q
cosw2t
Pros: less LO pulling superior IQ matching
Cons: required high-Q bandpass filter
w1+w2
Page 13
Offset PLL Transmitter
I
0 90
cosw1t
Q
PD/LPF
VCO
1/N
信道 分离
解密
信道 编码
话音 译码
D/ A
听筒
存储器 显示屏
加密
键盘
码速 适配器
数字 接口
信道编码
话音 编码
A/D
P话age筒2
典型的无线通信终端的基本构成
• 射频电路 • 基带电路 • 其他附件
Page 3
手机的基带部分
模拟基带芯片
天线
MIC
语音 AD/ DA
Receiver
GSM Vocoder
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Page 8
发射机（Transmitter）
Role of a Transmitter
Antenna
3. shift to high frequency
Mixer
2. add data to carrier
Modulator
A D
I Data
0 90
Power Amplifier
4. amplify to broadcast
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Direct Conversion Transmitter with Offset LO
I
0 90
w1 w2
wLO
Q
Pros: less LO pulling Cons: more spurious synthesized
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Two Step Transmitter
I
0 90
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