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一、前言
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。
当手机通话接通时，人的声音会通过手机麦克风拾取声音，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。
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When the cell phone call is connected, the person’s voice will pick up the sound through the phone microphone and become an electrical signal. This electrical signal is an analog signal, which we can also call the original signal.
二、基带
这时，我们的第一位主人公基带开始亮相。
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At this time, our first protagonist, Baseband, began to debut.
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）。
让我们回到刚才谈到的语音模拟信号。
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Let’s go back to the voice analog signal we just talked about.
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。这里的编码，我们称之为 信源编码。
信源编码，说穿了就是把声音和画面变成0和1，在转换的过程中，信源编码也需要尽可能地压缩，才能把音量降下来。
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Source coding, to put it bluntly, is to change the sound and picture into 0 and 1. In the process of conversion, source coding also needs to be compressed as much as possible in order to reduce the “volume”.
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，基带还必须做信道编码。
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In addition to source coding, the baseband also has to do * channel coding.*
信道编码与信源编码完全不同。源码是为了减少“音量”。相反，信道编码是为了增加“音量”。
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Channel coding is completely different from source coding. Source coding is to reduce “volume”. Channel coding, on the contrary, is to increase the “volume”.
信道编码通过增加冗余信息来对抗信道中的干扰和衰减，从而提高链路性能。
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Channel coding improves link performance by increasing redundant information to combat interference and attenuation in the channel.
例如，频道编码就像是在商品的边缘填充保护泡沫。如果道路上发生颠簸，发生碰撞，货物损坏的概率将会降低。
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For example, channel coding is like filling protective foam on the edge of goods. If there is a bump on the road and a collision occurs, the probability of damage to the goods will be reduced.
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，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”）。
为了直观地表达各种调制方式，我们将使用一个称为星座的工具。星座图中的点可以指示调制信号的幅度和相位的可能状态。
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In order to express the various modulation modes intuitively, we will use a tool called constellation. The points in the constellation chart can indicate the possible state of the amplitude and phase of the modulated signal.
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。
好了，基带工作终于完成了。我们下一步应该做什么？
[En]
Well, the baseband work is finally done. What should we do next?
轮到射频登场了。
三、射频
射频，英文名是Radio Frequency ，也就是大家熟悉的RF。从英文字面上来说，Radio Frequency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。
众所周知，当电流通过导体时，就会形成磁场。当交流电通过导体时，它会形成电磁场并产生电磁波。
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As we all know, when an electric current passes through a conductor, it forms a magnetic field. When the alternating current passes through the conductor, it will form an electromagnetic field and produce electromagnetic waves.
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称为射频(信号)。
[En]
This kind of high-frequency electromagnetic wave with long-distance transmission ability is called radio frequency (signal).
像基带一样，我们通常指的是射频电路、射频芯片、射频模块、射频组件和其他产生射频信号的东西，通常称为射频。
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Like baseband, we usually refer to RF circuits, RF chips, RF modules, RF components and other things that generate RF signals, generally referred to as RF.
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4G LTE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，由于无线频谱资源的短缺，低频频段普遍被其他用途占用。高频段资源相对丰富，更容易实现大带宽。
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On the other hand, because of the shortage of wireless spectrum resources, the low-frequency band is generally occupied by other uses. The high-frequency band is relatively rich in resources, and it is easier to achieve large bandwidth.
此外，你还必须调制到指定的频段，否则干扰他人将是违法的。
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In addition, you must also modulate to the specified frequency band, otherwise it will be illegal to disturb others.
从工程实现上看，低频是不合适的。
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In terms of engineering implementation, low frequency is not suitable.
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反比（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。
基站天线在接收到无线信号后，进行与前一个过程相反的过程–滤波、放大、解调和解码。处理后的数据将通过承载网发送到核心网，完成后续的数据传输和处理。
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After receiving the wireless signal, the base station antenna takes the reverse process of the previous process-filtering, amplification, demodulation and decoding. The processed data will be sent to the core network through the load-bearing network to complete the later data transmission and processing.
以上是信号的大致变化过程。请注意，这是一个一般的过程，实际的过程仍然非常复杂，一些中频等没有详细描述。
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The above is the roughly changing process of the signal. Note that it is a general process, the actual process is still very complex, and some * intermediate frequency * and so on are not described in detail.
我画了一个简单的一般流程示意图如下：
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I draw a simple diagram of the general process as follows:
Original: https://blog.csdn.net/qq_39543984/article/details/121174043
Author: 赋能大师兄
Title: 基带、射频，到底是什么？
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