无线通信系统

无线通信系统

• 信源编码
▫ 信源编码可以减少原始信息中的冗余信息，即保证不失真的情况下，最大限度
压缩信息。
• 信道编码
▫ 信息在无线传输过程中容易受到噪声的干扰，导致接收信息出错，引入信道编
码能够在接收设备上最大程度地恢复信息，降低误码率。WLAN使用的信道编
码方式包含二进制卷积编码（Binary Convolutional Encoding，BCC）和低密
度奇偶校验码（Low Density Parity Check，LDSTA）。
▫ 信道编码的实现需要在原始信息中增加冗余信息，所以经过信道编码后，信息
长度会有所增加。原始信息的占比可以用编码效率表示，简称码率，即编码前
后的比特数量比。信道编码不能提升有效信息的传输速率，反而会有所降低，
但提高了有效信息传输的成功率。所以通信协议选择合适的编码，就可以在性
能和有效中获得最佳的效果。

• 根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：
▫ 调幅：调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说，
通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小，使得调制信号的信息包含入高频
信号之中，通过天线把高频信号发射出去，然后就把调制信号也传播出去了。
这时候在接收端可以把调制信号解调出来，也就是把高频信号的幅度解读出来
就可以得到调制信号了。
▫ 调频：调频是使载波频率按照调制信号改变的调制方式。已调波频率变化的大
小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅
保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧。
▫ 调相：载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值成比例变化的调
制方式，称为相位调制，或称调相。即载波的初始相位随着基带数字信号而变
化，例如数字信号1对应相位180°，数字信号0对应相位0°。

• 载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波。一般要求正弦载波的频率远远高
于调制信号的带宽，否则会发生混叠，使传输信号失真。
• 可以这样理解，我们一般需要发送的数据的频率是低频的，如果按照本身的数据的频
率来传输，不利于接收和同步。使用载波传输，我们可以将数据的信号加载到载波的
信号上，接收方按照载波的频率来接收数据信号，有意义的信号波的波幅与无意义的
信号的波幅是不同的，将这些信号提取出来就是我们需要的数据信号（调制与解调，
后面内容有涉及）。
• 可以对电波的3种分量进行调制以产生载波信号，这3种分量是振幅、频率和相位。

• OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用，各个子载波
在时域相互正交，频谱相互重叠，因而具有较高的频谱利用率，得到了广泛的应用，
特别是在对抗多径衰落、低实现复杂度等方面有较大优点。
• 如上图所示，将信道看成车道，在未启用OFDM时，单个信道只能通过单一的子载波
传输，就像同一时间只能通过一辆车，效率低下；启用OFDM后，将原本的宽车道划
分成几个子车道，这样就可以同时传输不同的子载波了，大大提升了信道利用率。