Zt 无线通信:从1G到5G

  • z
    zw555666
    1和0
    为什么频率越高,能携带的信息就越多?以数字信号为例,信息就是一串串的1和0,所以先搞清楚怎样用电磁波表示1和0。

    第一种方法叫“调幅”,基本思路是调整电磁波的振幅,振幅大的表示1,振幅小的表示0,如下图。收音机的AM就是调幅,缺点颇多。
    iOS_fly_75.jpeg

    第二种方法叫“调频”,基本思路是调整频率来表示1和0,比如,用密集的波形表示1,疏松的波形表示0。收音机的FM就是调频,优点多多的。

    iOS_fly_11.jpeg
    很显然,在单位时间内,发出的波越多,能表示的1和0就越多,换句话说,频率越高能携带的信息就越多。

    这样算起来,频率800MHz意味着每秒产生800万个波,都用来表示1和0的话,1秒钟可以传输100M数据,这速度很快啊!为啥我们感觉不到呢?

    古语有云,重要的事情说三遍,通信也是如此。无线电拔山涉水,弄丢几个1,0太正常了,防止走丢的土办法就是抱团。比如,用一万个连续的1表示一个1,哪怕路上走丢了两千个1,最后咱还能认得这是1。

    这种傻办法只能用在民用通信,因为特征太明显,很容易被破解。还记得北斗民用信号被破解的新闻吧,原因就在此。

    民用信号只要能和其他信号区分开就行,不会弄得太复杂,不然传输效率太低。按2G技术那样,800MHz的频率,传输数据大不过每秒几十K。

    军用就两码事了,为了防止被破解,要用很复杂的组合来表示1和0,中间说不定还有很多无效信息,各种跳频技术扩频技术,还不停变换组合,总之越花哨越好。所以同样一句话,军事通信要用掉更多的1,0,因此为了保证传输效率,军用频率就比民用高很多。

    就目前来说,顶级破解技术还干不过顶级加密技术,这里不包括尚未成熟的量子通信。

    军事对抗是无止境的,干不过也不能认怂!那怎办?既然弄不清楚你的1,0,那我就索性再送你一堆1,0,把你原有的组合搞乱,让你自己人都懵逼。这就是电子对抗的环节,跑题了,还是说回5G。 iOS fly ~
  • t
    tianchou
    学习!
  • g
    ghostdsb
    顶一下。最近也在看5G的书,5G的大连接、低时延对于物联网等新的应用非常有用
  • 逛荡
    电离辐射与电磁辐射。 iOS fly ~
  • c
    cgy
    感谢分享
  • h
    hugelion
    回复4#zw555666

    一个问题问一下:这二十多年来,从gsm到5g,变了这么多代了,非常折腾。
    假如把4g或者5g的技术规范书拿到2000年(这个时候的手机已经和现在差不多大了,不是80年代的大砖头了),以当时的微电子加工技术,可以直接搞出4g手机吗?
  • t
    twoday2182
    电离 非电离
  • h
    hlw
    马克 iOS fly ~
  • t
    twoday2182
    cpu 制程就是大问题 更不用说 eco system
  • R
    R32
    又吹5G牛逼了
  • h
    hujianetants
    写的很好,学习!
  • z
    zw555666
    回复8#hugelion
    起码有三点制约,市场需求和芯片技术,还有液晶屏显示技术 iOS fly ~
  • h
    hugelion
    回复15#zw555666

    我记得非常清楚。2000年bb机已经淘汰得差不多了,摩托罗拉手机正当时。至少在广东的大学校园里,估计普及率至少有20%
  • h
    hl06
    谢谢分享
  • s
    suyiyiyi
    2003年我家就有彩屏手机....2000年主流应该是黑白屏的机器
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    Nick


    iOS_fly_22.jpeg


    iOS fly ~
  • h
    hugelion
    回复14#zw555666


    类似的问题,还有电源变压器和usb接口。
    现在的开关电源变压器,体积又小效率又高 ,那么把这一套技术规范书拿到2000年,能否造出来呢??

    还是说,这一切(4g,开关电源变压器和 usb3.1)都是建立在 微cpu芯片 性能比2000年提高100-1000倍 的基础上????
  • m
    monkeyfunc
    学习。
  • l
    lol
    这文章牛逼,跟看小说似的
  • z
    zw555666
    回复20#hugelion

    现在的电源变压器,很多都是带有芯片来处理接口协议的,例如pd协议,接不同的负载识别,然后用不同的电压电流给相应的负载输出充电,这在以前不是不可以设想,是当时的芯片也成本高,这种设想实施起来是天价,没有可行性,只能部分用于军用和高端设备
  • 风之涛
    不能
    那个时候
    130nm的芯片还没量产
    做出芯片怕是比奔4还要大还要贵,比雷鸟还要热

    手机不会比笔记本小
  • 大姨爹
    好文章,深入浅出,顶了
  • c
    china_jian
    是转帖还是原创?信号与调制虽然还给老师了,但超长波电台半小时传hello这种错误还是一眼就能看出来的。
    静等现役学霸来喷个体无完肤 管不住嘴迈不开腿
  • 疾风劲草
    马克一下
  • t
    twoday2182
    科普文 细节有夸张 正常
  • c
    cjb2003425
    有质量的帖子,通俗易懂
  • f
    frosty19
    谢谢楼主。
  • d
    danety
    学习了 iOS fly ~
  • q
    quantek
    这个问题触及了通信的灵魂—— 绝大部分算法几十年前就被数学家研究得差不多了,随着芯片技术的发展,这些算法逐渐民用化
  • z
    zhenyue
    我觉得几十米的短波通信可以单拿出来说说, 不少人用这个波段的, 通信质量还要看电离层情况的。 电离层状态良好的话, 几W功率也可以跨越上千公里。 一般冬季电离层状态会好很多, 四季各有不同, 所以 对华广播频率分为夏季和冬季频率表, 每家广播电台都会调整。
  • z
    zhenyue
    长波 , 也是有民用广播电台的, 一般前苏联用的多。
    半小时传hello, BUG 了。

    长波、中波 、短波 , 其实都挺好玩的。

    波长再短的话, 87-108MHz 的FM 调频广播, 没什么意思了。

    虽然也有人玩 这个波段的远距离接收, 但顶多就是在北京收河南的意思。




    短波联通范围基本就是全球了。 中波有欧洲收河南的记录, 长波已经进历史了。
  • c
    china_jian
    作者将波长带宽混在了一起,而且忽略了相位,所以就有了半小时hello的硬伤。 管不住嘴迈不开腿
  • y
    yandongdiy
    学习一下
  • @
    @feelslike
    马克马克
  • s
    stevenflp
    学习 iOS fly ~
  • s
    sleepbag
    学习无线通讯
  • t
    trokey
    传播好的话,0.几w就够了,cw。
  • 猪头不卖
    转帖需要发原始链接哦 iOS fly ~
  • p
    preplus
    不错,学习了。
  • 金牙
    写得很好的科普文,果然深入浅出,九浅一深
  • z
    zqj1024
    学习一下,谢谢
  • o
    ollie
    写的好,赞一个,出书的话我得买一本 iOS fly ~
  • B
    BoaHancock
    挺好的 有趣科普
  • o
    ovisland
    通信科普文啊HiPDA怪兽版
  • l
    lumi
    5G的基站数量要4G的好多倍,组网费用非常大
  • 我是超人
    写的好