當(dāng)人類進(jìn)入了無線通信時(shí)代，我們的生活發(fā)生了巨大的改變。無線通信具有一些天生優(yōu)勢，我們常說一個(gè)模擬信號代表的就是一個(gè)連續(xù)變化電磁波，一個(gè)數(shù)字信號就是代表一個(gè)電壓脈沖序列，計(jì)算機(jī)局域共享則是典型的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過數(shù)字信號傳輸。通信信號最大的問題就是噪聲，因?yàn)樵肼晻绊憯?shù)字位，今天我們來了解一下它的具體原理。

1901年，古列爾默。馬可尼把長波無線電信號從Cornwall（康沃爾，位于英國的西南部）跨過大西洋傳送到3200公里之外的Newfoundland（加拿大的紐芬蘭島），至此人類進(jìn)入了無線通信時(shí)代。100多年來，無線技術(shù)的發(fā)展為人類帶來了無線電、電視、移動(dòng)電話和通信衛(wèi)星。近20年，最讓人們深刻感受的是移動(dòng)通信，手機(jī)幾乎成為人們的一個(gè)器官，用它便捷接入Internet。

無線通信具有一些天生優(yōu)勢：投入成本低，擴(kuò)展靈活性大，跨越空間阻礙。我們推測以下將成為未來的趨勢：

l 市電供電的設(shè)備（電視機(jī)、音響等）采用諸如UWB之類的高速短距離無線，

l 電池供電的設(shè)備（能耗表計(jì)，自行車等）將會采用微功率無線，

l 手持設(shè)備（手機(jī)，平板電腦等）繼續(xù)使用4G/5G的移動(dòng)通信技術(shù)。

更大膽的推測是，隨著生物識別技術(shù)、大容量儲能和柔性屏幕材料突破，顯示和通信將會無處不在，手機(jī)可以會消失，付款按指紋即可。

是時(shí)候，讓我們一起揭開無線通信的神秘面紗，了解下原理，接觸一個(gè)即將來臨身邊的微功率無線通信。

一、 無線通信原理

在通信系統(tǒng)中，我們需要弄清模擬和數(shù)字的關(guān)系：一個(gè)模擬信號就是一個(gè)連續(xù)變化的電磁波，一個(gè)數(shù)字信號是一個(gè)電壓脈沖序列。看一個(gè)實(shí)例，下圖選自經(jīng)典教材《無線通信與網(wǎng)絡(luò)（第二版）》，電話通信是典型的模擬數(shù)據(jù)（聲波）通過模擬信號傳輸；家庭寬帶拔號上網(wǎng)是典型的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)（計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號）通過模擬信號（由“貓”完成調(diào)制）傳輸，同時(shí)模擬信號也可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（由“貓”完成解調(diào)）；計(jì)算機(jī)局域共享則是典型的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過數(shù)字信號傳輸。

通信信號的第一個(gè)“敵人”是噪聲，如下圖所示，噪聲會影響數(shù)字位，足以將1變?yōu)?，或?qū)?變?yōu)?。