单音信号吞吐量暴力提升指南

我是一个单音信号，在广阔的频域上拥有一线落脚之地。若是落在400 - 800 THz的范围，我将成为构建多彩世界的一员。

后来人们试图通过改变我的振幅、相位和频率，让我帮忙将信息从一个地方传递到另一个地方。于是我拥有了新的身份——信使。

为了冲kpi，我可是想了老多法子呢！

PART.01      单载波数字调制

需要传递的信息说来也很简单，就是0和1。我将信息打包成为码元，为了让接收端更完整准确地接收信息，每个码元都需要持续一段时间。最开始我每一个比特都打包，用高振幅携带1这个包裹，低振幅携带0这个包裹，接收端就可以根据我的振幅高低去判断我携带的信息比特。稍稍变通一下，除了振幅，我还可以改变自己的频率，高频率代表1，低频率代表0，或者相位，0度代表0，180度代表1。三种方式，随接收端选择，我真是个贴心的信使。

可慢慢我发现，这个方法效率太低啦。新的kpi已经出现，怎么能够停滞不前。每个比特都打包太慢了，两个比特一起打包效率翻倍啊！我一盘算，两个比特打包，也就00、01、11、10四种状态，我有那么多振幅相位频率可以变，这几种也就小case啦。出于省事，我选择用相位来携带这些信息。因为在送信的路上难免会沾染到各种各样的噪声，我需要让码元之间的区别尽可能地大，以免受影响的码元黏在一块难以区分。四种相位，相差90度是最好的选择。

 

从此我打通了任督二脉，开始给信息比特分组打包。从两个比特，涨到三个比特、四个比特……四个比特一起打包会有16种状态，只用相位来区分的话，叠加上噪声会很容易混淆。比如0000的码元，噪声让相位偏离太多，就容易被接收端误判成邻近的0001或者1000。所以我开始用相位和振幅一起来携带码元，增大它们之间的区分度，接收端更好判断，慢慢我也可以打包更多的信息比特啦。

上图来源：

https://blog.csdn.net/m0_46303328/article/details/121092456

PART.02      OFDM（正交频分复用）

信息爆炸时代，信息传输需求量可太大了，巨大的就业缺口啊，也是被咱赶上了。我的兄弟姐妹纷纷投入这个行业，我们在各自的频段都有光明的未来。随着信息传输量的增加，我们开始通力合作，组成一个传输小组，在相近的频率同时传输信息，共同送达同一个目的地。为了防止相互干扰，组内成员在频域上有各自的地盘，主要工作区域互不重叠。但可用的频率范围只有那么大，各自的工作区域分隔越开，能参与传输的个体就越少，舒适但不高效。那互不干扰的最小频率间隔是多大呢？经过一番精密的计算，这个值应该等于码元时间的倒数。所以我们挤挤挨挨，多管齐下，保持着恰到好处的边界，争把每一寸频域资源利用到极致。

PART.03      MIMO（多输入多输出）

我们携带信息从发射端的端口出发，一路风雨无阻送达接收端的端口。宽阔的道路有更大的频率范围，就能容纳更大的传输小组。传输路径不同，我们耗费的体力、沾染的噪声、送达的时间都各有不同。最理想的当然是笔直空旷的大道啦，但我们可没有导航，空间中路径那么多，哪条能走通就走哪条，全都送到接收端。这会带来一些问题，但我们自有办法处理。条条大路通罗马，如果传输路径之间能互不相干，那即便我们在同一个频率上传输信息，也不会互相影响，效率超级加倍啊。没有条件就创造条件，收发双方给我们提供了更多的出发和到达端口，我们则成立专门的侦察小组探查路况，为创造不相干路径提供参考。

翻到这里有福啦！

我曾是一个单音信号，现在是一个优秀的信使，我和我的小伙伴们合力完成了一个又一个吞吐量小目标。秘诀都在下面这张图里啦 <(￣︶￣)[GET!]

如今这个工作区域里有点拥挤啦，频域那么大，我们也在为扩张地盘做打算。

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