在建筑物內(nèi)使用Wi-Fi時(shí)，有些信號(hào)會(huì)直接擊中接收天線，而有些則會(huì)從墻壁或其他物體上反彈，從而產(chǎn)生RF回波。

在這個(gè)小型系列中，我們通常討論射頻載波信號(hào)，尤其是Wi-Fi（另請(qǐng)參閱基本概念，電磁輻射，波力學(xué)I和波力學(xué)II）。我們?nèi)绾螌?shí)際發(fā)送信號(hào)呢？我們?nèi)绾螌⒉ㄗ兂尚盘?hào)載體？

我們必須至少有兩個(gè)天線，即一個(gè)發(fā)射器（Tx）和一個(gè)接收器（Rx）-因此，讓我們想象一下，我們有一對(duì)對(duì)講機(jī)。

發(fā)射機(jī)將電信號(hào)發(fā)送到天線。電子來回?cái)[動(dòng)，能量向各個(gè)方向散發(fā)。如果我們以一種可以解釋的方式修改波，那么我們就有一個(gè)載波信號(hào)，那么我們可以修改什么呢？實(shí)際上，無線電信號(hào)有幾個(gè)方面可以進(jìn)行如下修改：

幅度調(diào)制（AM）：在這種情況下，信號(hào)會(huì)變得有點(diǎn)強(qiáng)和有點(diǎn)弱。想象有人與您說話，但是使用一種奇怪的語(yǔ)言，取決于您抬高和降低他們的聲音，聲音更大，更安靜，“ ooo OOO OOO ooo…”嗯，這就是AM廣播（和模擬電視）的工作方式。AM的這種特殊形式稱為幅度偏移鍵控（ASK）。

調(diào)頻（FM）：在這種情況下，信號(hào)的頻率在一個(gè)范圍內(nèi)（在一個(gè)較高和較低的值之間）移動(dòng)。想象我們的人用奇怪的語(yǔ)言來改變音調(diào)，上下調(diào)高，以傳達(dá)意思：“do do do re mi mi mi do do…”。這就是FM廣播的工作方式。這種特殊的FM方法稱為頻移鍵控（FSK）。

相位調(diào)制（PM）：在這種情況下，信號(hào)具有穩(wěn)定的頻率，即頻率，但是我們現(xiàn)在的怪異語(yǔ)言取決于設(shè)置一個(gè)頻率然后跳過它，或者下一個(gè)頻率提前到達(dá)：“ dit dit dit dadit…” （這是“老派” Wi-Fi，當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)將相移與幅度移相混合，以編碼更多數(shù)據(jù)，但在以后的博客中將對(duì)此進(jìn)行更多地編碼）。這種特定的PM方法稱為相移鍵控（PSK）。

（來源：Ruckus Networks）

多路徑–當(dāng)反射真的很重要時(shí)

現(xiàn)在，請(qǐng)記住，與無線電信號(hào)的通信主要是在室外很長(zhǎng)的距離上使用的。相比之下，Wi-Fi專注于室內(nèi)短距離信號(hào)，例如辦公室中的計(jì)算機(jī)。在盒子內(nèi)發(fā)送信號(hào)會(huì)引入/加劇一個(gè)稱為multipath的問題。您可能還記得我們以前的文章，傳輸?shù)男盘?hào)通常在所有方向上擴(kuò)展。對(duì)于建筑物內(nèi)的Wi-Fi，有些信號(hào)會(huì)直接擊中接收天線，但有些會(huì)從墻壁或其他物體上反彈，從而形成RF回波。

（來源：Ruckus Networks）

當(dāng)我說“ echo”時(shí)，我的意思是“ echo”（“ echo……echo……echo……”）。這恰好類似于聲波回波。但是，無線電信號(hào)的速度比聲音的速度快得多，并且覆蓋的距離很小。另外，我們?cè)谏蠄D中以兩個(gè)非常清晰的信號(hào)對(duì)此進(jìn)行了說明，但是在實(shí)際建筑物中，各個(gè)方向都有障礙物（墻壁，天花板，地板……），這意味著多個(gè)回聲將撞擊接收天線，從而干擾信號(hào)。總體效果是“涂抹”信號(hào)（想像一下，想聽某人聲音不斷回聲的聲音）。

克服和管理這種多徑回聲是無線電工程的主要目標(biāo)，尤其是在室內(nèi)和Wi-Fi用途中。從根本上講，如果我們發(fā)送足夠慢的信號(hào)并清除足夠多的信號(hào)，那么多徑并不是什么大問題，但是我們都知道，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面，我們的速度不會(huì)太快。

多樣性

我們可以做的一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的事情是添加另一根接收（Rx）天線。這有什么用？好吧，只有一根天線，我們必須依靠主信號(hào)和較弱的回聲之間有足夠的差異來了解正在發(fā)生的事情。兩個(gè)Rx天線讓我們“聽”更好的“耳朵”。

（來源：Ruckus Networks）

那是簡(jiǎn)單的無線電分集，并且大大增加了接收良好信號(hào)的可能性。我們也可以添加第三個(gè)天線和第四個(gè)天線，但是這樣做的收益卻越來越小。兩個(gè)比一個(gè)要好得多，但是三個(gè)要比兩個(gè)要好得多，四個(gè)卻不等于三個(gè)，等等。而且，對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的設(shè)備而言，存在額外材料的成本，更高的能源需求等與每個(gè)附加天線相關(guān)聯(lián)。

隨著每一代芯片的出現(xiàn)，Wi-Fi芯片變得越來越復(fù)雜，因此現(xiàn)在我們可以從聆聽獲得最佳信號(hào)的天線轉(zhuǎn)移到同時(shí)聆聽兩個(gè)天線并平均信號(hào)。這是一種稱為“最大比率合并”的信號(hào)處理技術(shù)。Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展的原因之一是不斷向驅(qū)動(dòng)的Wi-Fi芯片組添加更復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù)。當(dāng)然，事實(shí)上，我們一直希望從Wi-Fi獲得越來越多的數(shù)據(jù)吞吐量。

所有這些都為將MIMO（多輸入和多輸出）形式的多路徑從負(fù)債轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，MIMO在802.11n Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中引入并在802.11ac Wi-Fi中進(jìn)行了擴(kuò)展，但是我們將在以后的專欄中保存對(duì)此的詳細(xì)討論。

編輯：hfy