Wi-Fi 如何调制电磁波?

Wi-Fi 如何调制电磁波?

不确定这是否是回答此问题的正确网站,但我的网站很简单:

Wi-Fi 是 AM、FM 还是两者的结合?

答案1

Matt Jenkins 和 Mokubai 的回答在一定程度上是正确且有帮助的,但他们遗漏了一些内容,这些评论不适合放在评论框中。

jrtc27 的问题询问了 AM(幅度调制)和 FM(频率调制),但重要的是要了解 AM 和 FM,以及鲜为人知的 PM(相位调制)是模拟调制方案。发送数字的例如,通过幅度调制传输信号时,您必须确定幅度水平的哪些变化表示“1”位,哪些变化表示“0”位。另一种说法是,您要使用哪种幅度偏移来判断传输的是 1 位还是 0 位。当您这样做时,它被称为“幅移键控”(ASK)而不是 AM。同样,数字 FM 称为“频移键控”(FSK),数字 PM 称为相移键控(PSK)。

IEEE 802.11-1997 定义了 3 个不同的物理层:漫射红外 (DFIr)、跳频扩频 (FHSS) 和直接序列扩频 (DSSS),其中,只有 DSSS 在当今市场上生存。802.11-1997 的 DSSS 方案使用差分二进制 PSK (DBPSK) 实现 1 兆比特每秒的数据速率,使用差分正交 PSK (DQPSK) 实现 2 mbps 的数据速率。1999 年的 802.11b 为 5.5 和 11 mbps 的数据速率添加了补码键控 (CCK) 调制方案。

Matt 和 Mokubai 提到,一些较现代的数据速率使用正交幅度调制 (QAM)。了解 QAM 是 PSK(特别是 Quad-PSK)和 ASK 的组合很有帮助。通过观察相位的变化振幅相同,则每次传输可以传递多个比特的数据。传输特性的这些变化称为“符号”,而使用 QAM,每个符号可以传递多个比特的数据。

还有一些无线电传输方案经常与调制方案一起被提及,但实际上它们是独立于调制方案的概念。FHSS、DSSS、OFDM 和 MIMO 等实际上不是调制方案的方案。在 FHSS、DSSS、OFDM 和 MIMO 之下,您会发现使用了前面提到的数字调制方案(*SK 方案和 QAM)。

答案2

WiFi 系统使用两种主要的无线电传输技术。

  • 802.11b (<=11 Mbps):802.11b 无线链路使用称为互补编码键控的直接序列扩频技术(胆囊收缩素)。比特流经过特殊编码处理,然后使用正交相移键控进行调制(正交相移键控)。

  • 802.11a 和 g (<=54 Mbps):802.11a 和 g 系统使用 64 通道正交频分复用(正交频分复用)。 在一个正交频分复用调制系统,可用的无线电波段被划分为多个子信道,每个子信道上发送一些比特。发射机使用二进制相移键控对 64 个子载波上的比特流进行编码(二进制移键控), 正交相移键控(正交相移键控),或两级正交幅度调制 (16 或 64-QAM) 之一。部分传输信息是冗余的,因此接收器不必接收所有子载波即可重建信息。

最初的 802.11 规范还包括跳频扩频选项(跳频扩频),但这一做法目前已基本被废弃。

答案3

通常我认为数据是使用某种形式的调制正交相移键控或类似的,它们远远超出了 AM 或 FM 调制等简单机制。

本质上,你有一个载波,数据通过另一个工作在与载波不同相位的波来传输,以表示不同的二进制代码。这样可以一次传输多个比特,从而增加有效带宽。

如下所示,使用 QPSK,您可以在载波周围获得四个相位,每个相位表示一个位对。

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通过使用更多相位,您可以增加每个相位差所表示的位数,但代价是增加发射器和接收器的复杂性。

您甚至可以混合幅度调制和相移键控,这又会增加带宽。实际上,您可以测试幅度水平以及相位差来确定给定信号的位模式。这被称为正交幅度调制(QAM)下图中的每个“点”代表不同的位模式,如(000)、(001)、(011)等等,这样每个信号调制模式都会传输 3 位:

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