無線通訊中的調製是什麼?
無線通訊中調製的概述
就像拍賣中的競標一樣,電信服務提供商也拍賣頻段。即使是較小的頻段——比如幾兆赫茲——的競標也要投入巨資。從最基本的意義上說,頻段是指我們周圍的“空氣”。空氣是一種無線“通道”/“傳輸介質”,它承載著我們資料,這些資料侷限於電磁波的電場和磁場。
因此,頻段是指每個服務提供商向其使用者提供服務的頻率範圍。由於投入了鉅額資金,因此需要確保有效利用。從技術上講,我們需要為此目的使用“有效的調製技術”。
在不擴充套件現有頻寬的情況下,我們可以透過戰略性地調製使用者資料來提高資料速率。
調製概念
修改使用者資料傳輸方式被稱為調製。調製不會改變使用者訊號的任何資料,而只是修改資料傳輸的方式。調製技術可以透過在給定的符號持續時間內傳輸更多位/符號來實現更高的資料速率。一些流行的調製方案包括M進位制(4-PSK、64-PSK等)調製方案和**多載波調製方案(OFDM**及其變體/擴充套件)。
Modulation does not alter any data of the user’s signal but only modifies the manner in which the data is transmitted.
The existing bandwidth can’t be increased all the time to a great extent to achieve high data rates and in such cases, modulation techniques come handy.
調製 - 位元率和符號率
我們的目標是在不擴充套件為應用程式分配的現有頻寬的情況下,最大化通訊系統的位元率(或資料速率)。位元率和符號率是任何通訊鏈路的兩個重要效能引數。
位元率指定每秒傳輸的位元數,而符號率指定每秒傳輸的符號數。
Modulation techniques aim to increase the bit rate and subsequently the symbol rate of the system by encoding multiple bits of data in a symbol and transmitting the same in a given symbol duration.
數值示例
對於一個通訊系統,每個符號編碼4位,每秒傳輸4個符號。計算系統的位元率。
解:每個符號編碼多個位以提高位元率。這裡,每個符號編碼4位資料,每秒傳輸4個符號。因此,位元率使用以下表達式計算:
$$位元率(\frac{位元}{秒})=\frac{位元}{符號}\times\:\frac{符號}{秒}=4\frac{位元}{符號}\times\:4\frac{符號}{秒}$$
透過代入已知值,我們可以發現系統的位元率為16位元/秒。
示例 - 詳細瞭解調製概念
一名學生有15個章節需要完成。如果學生每天閱讀一章,則需要15天才能完成這些章節。如果他/她每天閱讀五章,則學生可以在3天內完成整套章節。
這類似於**編碼在符號中的位元數**。如果在符號中編碼更多位元,**頻寬需求會減少**。但是,這會增加接收器的負擔(或者需要更復雜的接收器)。回到例子——如果學生每天閱讀五章,他/她只需要三天就能完成整套章節。剩下的12天可以用來做其他事情。“天數”類似於“頻寬”。剩餘的“頻寬”可以被其他頻寬密集型應用程式利用,例如高解析度影片片段。
Number of chapters studied in a day = Number of bits encoded per symbol

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