Como o Wi-Fi modula a onda eletromagnética?

Question

Não tenho certeza se esse é o site certo para essa pergunta, mas o meu é simples:

O Wi-Fi AM, FM ou uma combinação de ambos?

    

Answer 1

As respostas de Matt Jenkins e Mokubai são corretas e úteis, mas há algumas coisas que deixaram de fora, e esses comentários não se encaixam na caixa de Comentários.

A pergunta de jrtc27 pergunta sobre AM (Amplitude Modulation) e FM (Frequency Modulation), mas é importante entender que AM e FM, junto com o PM menos conhecido (Phase Modulation), são modulação analógica esquemas. Para enviar um sinal digital através de, digamos, Modulação de Amplitude, você tem que decidir qual mudança nos níveis de amplitude indica um bit "1", e qual mudança indica um bit "0". Outra maneira de dizer isso é dizer que tipo de [M] altitude que você vai saber quando é 1 ou um bit zero que está sendo transmitido. Quando você faz isso, é chamado "Amplitude Shift Keying" (ASK) em vez de AM. Da mesma forma, o FM digital é chamado de "Frequency Shift Keying" (FSK) e o PM digital é chamado de Phase Shift Keying (PSK).

O IEEE 802.11-1997 definiu 3 camadas físicas diferentes: Infravermelho Difuso (DFIr), Espectro de Espalhamento de Saltos de Frequência (FHSS) e Espectro de Espalhamento de Seqüência Direta (DSSS), destes, apenas DSSS sobrevive no mercado hoje. Os esquemas DSSS do 802.11-1997 usavam PSK binário diferencial (DBPSK) para a taxa de dados de 1 megabit por segundo e PSK de quadratura diferencial (DQPSK) para a taxa de dados de 2 mbps. O 802.11b em 1999 adicionou os esquemas de modulação Complementary Code Keying (CCK) para as taxas de dados 5.5 e 11 Mbps.

Matt e Mokubai mencionaram que algumas das taxas de dados mais modernas usam modulação de amplitude em quadratura, ou QAM. É útil saber que o QAM é uma combinação de PSK (especificamente Quad-PSK) e ASK. Ao observar as duas mudanças na amplitude da fase e ao mesmo tempo, você pode comunicar vários bits de dados por turno na transmissão. Essas mudanças nas características de transmissão são chamadas de "símbolos" e, com o QAM, você pode comunicar vários bits por símbolo.

Existem outros esquemas de transmissão de rádio que são frequentemente mencionados junto com esquemas de modulação, mas são na verdade conceitos separados dos esquemas de modulação. FHSS, DSSS, OFDM e MIMO estão entre essas coisas que na verdade não são esquemas de modulação. Abaixo do FHSS, DSSS, OFDM e MIMO, você verá que os esquemas de modulação digital mencionados anteriormente (os esquemas * SK e QAM) são usados.

    

Answer 2

Os sistemas WiFi usam duas técnicas primárias de transmissão de rádio.

• 802.11b (< = 11 Mbps): O link de rádio 802.11b usa uma técnica de espalhamento espectral de sequência direta chamada codificação complementar codificada ( CCK ). O fluxo de bits é processado com uma codificação especial e, em seguida, modulado usando o Key Shift de Quadratura ( QPSK ).

• 802.11ae g (< = 54 Mbps): Os sistemas 802.11ae g usam multiplexação ortogonal de divisão de freqüência de 64 canais ( OFDM ). Em um sistema de modulação OFDM , a banda de rádio disponível é dividida em vários sub-canais bits são enviados em cada um. O transmissor codifica os fluxos de bits nas 64 subportadoras usando a tecla Binary Phase Shift ( BPSK ), Chaveamento de mudança de fase de quadratura ( QPSK ), ou um dos dois níveis de Modulação de Amplitude em Quadratura (16 ou 64-QAM). Algumas das informações transmitidas são redundantes, portanto, o receptor não precisa receber todas as subportadoras para reconstruir as informações.

As especificações originais do 802.11 também incluíam uma opção para o espectro de dispersão de saltos de frequência ( FHSS ), mas que em grande parte foi abandonado.

    

Answer 3

Normalmente, acredito que os dados são modulados usando alguma forma de QPSK ou semelhante e estão muito além de mecanismos simples, como a modulação AM ou FM.

Essencialmente você tem uma onda portadora, e os dados são transmitidos por outra onda trabalhando em diferentes fases para a onda portadora para denotar diferentes códigos binários. Isso permite que mais de um bit seja transferido por vez e, assim, aumenta a largura de banda efetiva.

Como mostrado abaixo, usando QPSK você pode ter quatro fases em torno de sua onda portadora e cada fase denota um par de bits.

Usandomaisfases,vocêpodeaumentaronúmerodebitsdenotadosporcadadiferençadefase,masaocustodeaumentaracomplexidadedotransmissoredoreceptor.

Vocêpodeatémesclarmodulaçãodeamplitude,bemcomochaveamentodemudançadefase,oqueaumentanovamentealarguradebanda.Efetivamente,vocêtestaosníveisdeamplitudeeasdiferençasdefaseparadeterminaropadrãodebitsdeumdadosinal.Issoéconhecidocomo Modulação de Amplitude em Quadratura (QAM) e cada "ponto" no diagrama abaixo representaria um padrão de bit diferente, como como (000), (001), (011) e assim por diante, para que 3 bits sejam transferidos para cada padrão de modulação de sinal: