一、什么是“基帶”?
“基帶”這個(gè)詞,最早來(lái)源于通信理論,意思是未經(jīng)調(diào)制的原始信號(hào)。比如你打電話時(shí)說(shuō)話的聲音、視頻通話中的圖像信號(hào)、從網(wǎng)口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包……這些都屬于“基帶信號(hào)”。
二、基帶電路是干什么的?
簡(jiǎn)單說(shuō),基帶電路的任務(wù)就是“產(chǎn)生、處理和控制這些原始的低頻信息信號(hào)”。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中,無(wú)論是手機(jī)、路由器、藍(lán)牙耳機(jī)還是車載導(dǎo)航,整個(gè)系統(tǒng)可以分成兩個(gè)核心模塊:
基帶系統(tǒng):負(fù)責(zé)處理原始數(shù)據(jù)、控制邏輯,像個(gè)“大腦”
射頻系統(tǒng):負(fù)責(zé)將處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式“發(fā)射”出去,或者把天線上接收到的信號(hào)“解調(diào)”出來(lái)
三、基帶電路都包含哪些部分?(重點(diǎn))
基帶電路是數(shù)字和模擬電路的混合體,主要由以下幾個(gè)核心模塊構(gòu)成:
1.?數(shù)字處理模塊(Digital Baseband)
比如 CPU、DSP、FPGA、專用通信處理芯片(SoC)等
用來(lái)執(zhí)行通信協(xié)議、調(diào)制解調(diào)算法、加密解密、數(shù)據(jù)打包拆包等邏輯
舉個(gè)例子:Wi-Fi 里的 OFDM 調(diào)制、5G 的信道編碼、藍(lán)牙的信號(hào)配對(duì)……都是在這做的
2.?模擬接口模塊(Analog Baseband)
這部分連接射頻電路的低頻模擬接口,比如 DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、低通濾波器、混頻器(在中頻設(shè)計(jì)中)
比如你有一個(gè)音頻信號(hào),先通過(guò) ADC 變成數(shù)字信號(hào)給數(shù)字模塊處理,之后再通過(guò) DAC 輸出給功放或耳機(jī)
3.?存儲(chǔ)和控制模塊
包括 DDR、Flash、EEPROM 等,用來(lái)存程序、緩存數(shù)據(jù)、保存設(shè)置等
MCU(微控制器)也通常屬于基帶系統(tǒng)的一部分,用于整體控制、功耗管理、溫度監(jiān)控、時(shí)鐘同步等功能
4.?電源管理和時(shí)鐘系統(tǒng)
基帶芯片工作也需要穩(wěn)定的電壓和精準(zhǔn)的時(shí)鐘(比如 26MHz、40MHz 晶振)
電源模塊負(fù)責(zé)提供多路穩(wěn)壓供電,時(shí)鐘模塊則提供系統(tǒng)主頻和同步信號(hào)
5.?接口電路
包括與外部通信的物理接口,比如 USB、PCIe、I2C、SPI、UART、SDIO 等
比如 Wi-Fi 芯片通過(guò) SDIO 與主控 SoC 通信,這些接口都是基帶電路的一部分
四、基帶電路和射頻電路的區(qū)別?
對(duì)比項(xiàng) | 基帶電路 | 射頻電路 |
---|---|---|
主要信號(hào)類型 | 數(shù)字信號(hào) / 低頻模擬信號(hào) | 高頻模擬信號(hào)(電磁波) |
工作頻率 | 幾Hz ~ 幾百M(fèi)Hz(常見(jiàn)幾MHz ~ GHz) | 通常是幾百M(fèi)Hz到幾十GHz |
主要目標(biāo) | 數(shù)據(jù)處理、控制邏輯、調(diào)制解調(diào) | 功率控制、信號(hào)發(fā)射接收 |
測(cè)試手段 | 示波器、邏輯分析儀、協(xié)議分析儀 | 頻譜儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、射頻測(cè)試儀 |
常見(jiàn)芯片 | SoC、Modem、MCU、DAC、ADC、存儲(chǔ)器等 | PA、LNA、Switch、SAW濾波器、天線等 |
五、舉個(gè)通俗例子
拿我們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)來(lái)說(shuō):
你說(shuō)話的時(shí)候,聲音被麥克風(fēng)采集,基帶電路把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) → 編碼 → 加密 → 調(diào)制處理 → 交給射頻電路發(fā)射
你接電話時(shí),射頻電路從天線接收信號(hào) → 解調(diào) → 送給基帶電路 → 解密 → 解碼 → 還原成語(yǔ)音 → 播放出來(lái)
在這個(gè)過(guò)程中,基帶電路就像是通信系統(tǒng)的大腦和內(nèi)臟,負(fù)責(zé)思考、運(yùn)算、處理各種信息;而射頻電路則是它的耳朵和嘴巴,負(fù)責(zé)“聽(tīng)”和“說(shuō)”。
六、總結(jié)一句話:
基帶電路就是通信系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”,專門(mén)處理原始數(shù)據(jù)和控制邏輯,是一切無(wú)線通信設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的根本保障。
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