当前位置:首页>幼教>正文

基带、射频,到底是干什么用的 幼师到底是干什么

2023-07-07 12:45:45 互联网 未知 幼教

基带、射频,到底是干什么用的 幼师到底是干什么

基带、射频,到底是干什么用的

大家好,今天我们来聊聊基带和射频。

说起基带和射频,相信大家都不陌生。它们是通信行业里的两个常见概念,经常出现在我们面前。

不过,越是常见的概念,网上的资料就越混乱,错误也就越多。这些错误给很多初学者带来了困扰,甚至形成了长期的错误认知。

所以,我觉得有必要写一篇文章,对基带和射频进行一个基础的介绍。

——  正文开始 ——

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3GWCDMA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。

最基本的调制方法,就是调频(FM)、调幅(AM)、调相(PM)。如下图所示,就是用不同的波形,代表0和1。

现代数字通信技术非常发达,在上述基础上,研究出了多种调制方式。例如幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK),还有正交幅度调制,也就是大名鼎鼎的QAM(发音是“夸姆”)。为了直观表达各种调制方式,我们会采用一种叫做星座图的工具。星座图中的点,可以指示调制信号幅度和相位的可能状态。

星座图

16QAM示意图(1个符号代表4个bit)调制之后的信号,单个符号能够承载的信息量大大提升。现在5G普遍采用的256QAM,可以用1个符号表示8bit的数据。

256QAM

好了,基带的活儿总算是干完了。接下来该怎么办呢?轮到射频登场了。射频,英文名是RadioFrequency,也就是大家熟悉的RF。从英文字面上来说,RadioFrequency是无线电频率的意思。严格来说,射频是指频率范围在300KHz~300GHz的高频电磁波。大家都知道,电流通过导体,会形成磁场。交变电流通过导体,会形成电磁场,产生电磁波。

频率低于100kHz的电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输。频率高于100kHz的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。

这种具有远距离传输能力的高频电磁波,我们才称为射频(信号)。和基带一样,我们通常会把射频电路、射频芯片、射频模组、射频元器件等产生射频信号的一系列东东,笼统简称为射频。所以,我们经常会听到有人说:“XX手机的基带很烂”,“XX公司做不出基带”,“XX设备的射频性能很好”,“XX的射频很贵”……之类的话。基带送过来的信号频率很低。而射频要做的事情,就是继续对信号进行调制,从低频,调制到指定的高频频段。例如900MHz的GSM频段,1.9GHz的4GLTE频段,3.5GHz的5G频段。

射频的作用,就像调度员

之所以RF射频要做这样的调制,一方面是如前面所说,基带信号不利于远距离传输。另一方面,无线频谱资源紧张,低频频段普遍被别的用途占用。而高频频段资源相对来说比较丰富,更容易实现大带宽。再有,你也必须调制到指定频段,不然干扰别人了,就是违法。在工程实现上,低频也不适合。根据天线理论,当天线的长度是无线电信号波长的1/4时,天线的发射和接收转换效率最高。电磁波的波长和频率成正比(光速=波长×频率),如果使用低频信号,手机和基站天线的尺寸就会比较大,增加工程实现的难度。尤其是手机侧,对大天线尺寸是不能容忍的,会占用宝贵的空间。

信号经过RF射频调制之后,功率较小,因此,还需要经过功率放大器的放大,使其获得足够的射频功率,然后才会送到天线。

信号到达天线之后,经过滤波器的滤波(消除干扰杂波),最后通过天线振子发射出去。

电磁波的传播

基站天线收到无线信号之后,采取的是前面过程的逆过程——滤波,放大,解调,解码。处理之后的数据,会通过承载网送到核心网,完成后面的数据传递和处理。以上,就是信号大致的变化过程。注意,是大致的过程,实际过程还是非常复杂的,还有一些中频之类的都没有详细介绍。我把大致过程画个简单的示意图如下:

事实上,大家会发现,现实中的情况,和我们书本上的内容,还是有很大出入的。

声明:本文转载自鲜枣课堂 公众号,如涉及作品内容、版权和其它问题,请于联系工作人员,我们将在第一时间和您对接删除处理!

“农管”到底管什么权威回应

“禁止房前屋后种瓜种菜”、“焚烧秸秆罚款过亿”、“种地需要证书”……近日,社交媒体上涌现出一些反映农业领域执法的帖文,其中夹杂着不少谣言。在此背景下,一个新的名词“农管”进入公众的视野,备受关注。

对此,农业农村部作出澄清,明确相关执法队伍的职责使命,主要是打击假冒伪劣种子、农药、兽药等侵农害农违法行为,“不会干扰农民正常生产生活”,并且要求对执法事项实行清单管理,重申“法无授权不可为”。

农管是“干什么”的

所谓“农管”,实际是指农业综合行政执法队伍,因为人们对城市的城管比较熟悉,因此把这支在农业领域执法的队伍形象地称作“农管”。

农业领域执法监管是各级农业行政主管部门的法定职责。

事实上,农业综合行政执法本身并不是凭空冒出,特别是其所依法履行的相关职责,也是此前零零碎碎散落于包括《种子法》《畜牧法》《农业机械安全监督管理条例》《兽药管理条例》在内的多部法律法规之中。

可以明确地说,农业综合行政执法队伍不是什么事都管,它的职责是法律规定的,具体范围都在农业农村部门公布的执法指导目录中,在网上都可以查到。有为维护农民合法权益的,比如打击假冒伪劣种子、农药、兽药等侵农害农的违法行为,有为保护老百姓舌尖上的安全的,比如查处违法违规使用高毒农药的行为。

总之一句话,农业综合行政执法不会干扰农民正常生产生活。至于有网友提到的“禁止农民房前屋后种瓜种菜”“不许村里养鸡养鸭”等,不在执法范围之列。

执法人员在胸前配有唯一的编号

面对网络引发的热议,农民日报梳理了网友们普遍关心的几个问题,为大家一一解读。

Q1:假种子、假农药之前没人管吗?不是市场监管部门的职责吗?为什么还要专门组建一支队伍来管?

A:按照种子法、农药管理条例等法律法规的规定,假种子、假农药一直以来都是由农业农村部门负责监管执法,不是市场监管等部门。只不过在农业综合行政执法改革之前,这些职能分散在农业农村部门的相关业务主管机构,现在整合组建农业综合行政执法队伍,就是将执法职责集中整合到一支队伍,执法更加规范。换言之,这支队伍并不是“无中生有”,而是“优化组合”,没有额外增加编制、人员等。

Q2:农业综合行政执法队伍为何要统一着装?

A:综合行政执法人员统一着装是国务院明确规定的。不只是农业,生态环境、文化市场、交通运输、市场监管等各支综合执法队伍都穿着统一的制服,只是通过佩戴不同的臂章进行区分。农业执法人员佩戴的是“农业执法”臂章。同时,每一位执法人员在胸前配有唯一的编号,和执法证件号是一致的,记住这个号,就可以找到这个执法人员。统一着装、亮明身份,被执法对象才能知道是谁在执法,这也方便群众对执法人员进行监督。

Q3:农业综合行政执法队伍会不会在农村收缴“物业费”“人头费”?

A:农业综合行政执法队伍没有任何收费职权。网传一些地方农村收取的“物业费”,可能是指农村生活垃圾收运处置费用。目前这项费用主要由地方财政和镇村集体承担,也有一些地方正在探索一些新的方式,在征得农民同意的基础上,适当收取少量费用,比如每月1元,以激发农民群众爱护公共基础设施、保护村庄环境的主人翁意识,但这些都不在农业综合行政执法的职责范围内。

坑农害农应追责到底

“农管”作为一种非正式的民间称呼,外界可能确实有一些刻板印象。但不可否认,这也是网友针对某些地方出现的疑似执法人员“深入田间地头”、干扰农民正常劳作生活行为的应激反应。

也就是在这样的风口浪尖,农业农村部法规司直面网络争议。

其回应说明,引发网络热议的那些所谓“执法”行为,其本身不仅无法获得舆论的谅解,也不可能得到权威部门认可。而国家有关部门与网络舆论在对待一些地方粗放“执法”个案的态度,是一致的,且是有共识的。

中央部委出面的表态可以说相当的明确,农业综合行政执法不是也不可能是“什么都管”,换个说法,这个执法所监管的对象从来就不是农民,它保护的对象才是。法无授权不可为,是国家对所有行政行为的统一法治尺度,没有例外,也不可能留下什么后门。

近来引发网络热议的某些地方对农民生活的无理干预,上有农业农村部的明确态度,下有涉事地方的出面整改,应该说不仅可以有一个比较妥善的释疑,而且也给后续提出了一个并不算苛求的提醒:只有更加及时地回应个案处理情况,严肃问责追究,才能避免公众一些不必要的误解。

谁家的孩子谁抱走,对于被外界误解为“农管”的一些地方形式主义、官僚主义坑农害农做法,要在第一时间明确责任主体,一追到底。

不仅要彻底整改,更要用好调查研究的传家宝,认真扎实地开展个案调查、现象排查,了解和关切农业、农村与农民的真实处境和真实需要,对引发网络热议的扰民行为、坑农害农现象,用“法无授权不可为”的态度,对妄为、乱为的个案严查严处,以儆效尤。

99%的人不知道!车窗上的小黑点到底是干什么用的

经常坐车和开车的人

可能会发现一个小细节

车窗或前挡风玻璃边缘

会有一圈小黑点

其实并不是所有的车窗都有类似的小黑点,有的车窗会有一小排,有的就没有。图案也可能不是唯一的,有的是小方块,但是大部分都是圆圆的小黑点,而且这个图案是越来越小,直到消失。

1

挡风玻璃有金属镀层,黑点的区域是空出的,就像开了一个小小的窗户,好让感应信号通过。

2

帮助道路上的电子摄像头抓拍对焦。

3

标示自动大灯的光线感应区域。

4

作为汽车自动雨刮器的雨量感应器。

每个说法看似很有道理,但是并没有相关依据。那么,车窗上的黑点,它真正的科学用途是什么呢?

1

保护车窗

在炎热的夏天或者寒冷的冬天,这些小黑点可以保护车窗,减少外界对车窗的伤害,让车窗玻璃更耐用。

车玻璃跟车是用胶固定住的,在炎热的夏天,车玻璃被暴晒后,车玻璃周围的金属框温度就会升高从而膨胀,而玻璃中间部分的透光性和散热性较好,与玻璃边缘形成一种反差,受热不均匀,容易导致玻璃变形。由于玻璃韧性差,变形的结果就是炸裂,这时这些黑点就能发挥导热的作用。

同样的,冬天气温低,车子里面又热,周围边框和中间的反差很大,也会有车窗爆炸的危险。利用黑色吸热散热快的原理将热量集中,并且通过这种从外向内的圈到圈的过渡,热量逐步均衡,由此可达到保护玻璃的效果。

简单来说就是窗框热,玻璃热得慢,需要用小黑点来过渡热量,而这些小黑点从窗框到中间逐渐变小就是一种过渡,把热膨胀分散开,减少车窗和前挡风玻璃的压力,最终达到整体的平衡。

02

保护视线

除了车窗和前挡风玻璃边缘,有些后视镜上方也有小黑点。这些黑点的位置和面积都经过精心计算和设计,让它们尽量不阻碍驾驶员视线的同时,又可以减少日光对眼睛的直射,一定程度上有助于缓解司机开车疲劳。

03

鉴定质量

这些看似不起眼的小黑点,它们的制作工艺还是相当复杂的。简单来说,它的原理就是将有色的釉烧到玻璃上,与玻璃融为一体,无法抠除。

有一些劣质的玻璃常常滥竽充数,会贴上或印上一些黑点、黑边。如果这些黑点能被抠出来,说明这面玻璃就是劣质的。

小小黑点就有着不容小觑的作用

真是不可思议!

本期内容到这里就结束啦

想看更多有趣又实用的内容

赶紧关注我吧

来源:新华社、科普中国、中国石油

文章图片来源于网络,非商业用途,仅作为科普传播素材。如有侵权,请联系删除。

阅读原文

相关文章